Cambio de paradigma: la vida en la Tierra no comenzó como los científicos creen

 

¿Cuál fue el origen de la vida? ¿Qué condiciones se tuvieron que dar para que se formaran los componentes básicos de una vida compleja? Estas cuestiones son, sin duda, verdaderos desafíos para el mundo de la ciencia. Se han tratado de resolver durante años y una de las principales respuestas, formulada en 1986 por el biólogo Walter Gilbert, se basa en la idea del mundo del ARN.

Ahora, un nuevo concepto presentado por un equipo de químicos alemanes sugiere que fue una nueva especie molecular compuesta de ARN y péptidos la que provocó la evolución de la vida a formas complejas.

Como destacan en un comunicado los autores de esta investigación, publicada en la revista 'Nature', la hipótesis inicial sostiene que "los nucleótidos, los componentes básicos de los ácidos nucleicos A, C, G y U, surgieron de la sopa primordial, y que luego se formaron moléculas cortas de ARN a partir de los nucleótidos".

No obstante, como tales moléculas de ARN monocatenario también podían combinarse en cadenas dobles, "esto dio lugar a la posibilidad teórica de que las moléculas pudieran replicarse a sí mismas, es decir, reproducirse".

En el curso de la evolución de la vida, esta replicación podría haber mejorado y en algún momento producido una vida más compleja. "La idea del mundo del ARN tiene la gran ventaja de que esboza un camino por el cual pueden surgir biomoléculas complejas como los ácidos nucleicos con propiedades catalíticas optimizadas y, al mismo tiempo, de codificación de información", detalla el químico y uno de los autores de la investigación, Thomas Carell.

Pero esta hipótesis no está exenta de problemas. "Por ejemplo, RNS es una molécula muy frágil, especialmente cuando se alarga. Además, no está claro cómo pudo producirse la unión de las moléculas de ARN con el mundo de las proteínas, para lo cual el material genético, como sabemos, proporciona los planos", añaden en el comunicado.

Este equipo de químicos ha descubierto una forma en la que podría haber sucedido esta vinculación. Cabe recordar que el ARN es una "macromolécula complicada" que contiene también "bases no canónicas". A través de esta investigación, los expertos han descubierto que estos nucleósidos no canónicos son la pieza fundamental "que permite que el mundo del ARN se vincule con el mundo de las proteínas".

Algunos de estos fósiles moleculares pueden, cuando se encuentran en el ARN, "adornarse" con aminoácidos individuales o incluso con pequeñas cadenas de ellos (péptidos), según Carell. Entonces, el resultado serían pequeñas estructuras peptídicas de ARN quiméricas cuando los aminoácidos o péptidos están presentes en una solución simultáneamente junto con el ARN.

En dichas estructuras, los aminoácidos y péptidos junto con el ARN reaccionan entre sí para crear péptidos cada vez más complejos. "De esta manera, generamos partículas peptídicas de ARN en el laboratorio que podrían codificar información genética e incluso formar péptidos de alargamiento", comenta.

Según esta nueva teoría, un elemento decisivo al principio fue la presencia de moléculas de ARN que pudieran adornarse con aminoácidos y péptidos y así unirlos en estructuras peptídicas más grandes. "El ARN se desarrolló lentamente hasta convertirse en un catalizador de enlace de aminoácidos en constante mejora", subraya Carell. "La nueva idea crea una base sobre la cual el origen de la vida gradualmente se vuelve explicable".

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