La ciencia da un paso decisivo: un hallazgo revela el misterio de 50 años sobre el origen de la vida

Dos de los componentes más fundamentales de la biología, el ARN (ácido ribonucleico) y los aminoácidos, podrían haberse unido de manera espontánea hace unos 4.000 millones de años, en los orígenes de la vida.

Los aminoácidos son las piezas básicas de las proteínas, consideradas los “caballos de batalla” de la vida por su papel esencial en casi todos los procesos vitales. Sin embargo, las proteínas no pueden replicarse ni producirse por sí solas: necesitan instrucciones, las cuales son proporcionadas por el ARN, un pariente químico cercano del ADN (ácido desoxirribonucleico).

En un nuevo estudio publicado en Nature, investigadores del University College de Londres lograron vincular químicamente los aminoácidos con el ARN en condiciones que podrían haber existido en la Tierra primitiva, un avance que había escapado a los científicos desde principios de la década de 1970.

El profesor Matthew Powner, autor principal y miembro del Departamento de Química del UCL, explicó en un comunicado:

“La vida depende de la capacidad de sintetizar proteínas, que son las moléculas funcionales clave. Comprender el origen de la síntesis de proteínas es esencial para entender el origen de la vida. Nuestro estudio supone un gran paso en esa dirección, al mostrar cómo el ARN pudo haber controlado inicialmente este proceso”.

Nuevo hallazgo arroja luz sobre el enigma del origen de la vida

En la actualidad, la vida utiliza una maquinaria molecular extremadamente compleja, el ribosoma, para fabricar proteínas. Este requiere instrucciones químicas escritas en ARN mensajero, que lleva la secuencia de un gen desde el ADN hasta el ribosoma. Allí, como en una línea de montaje, el ribosoma lee el ARN y ensambla los aminoácidos uno por uno para formar proteínas.

Los investigadores lograron completar la primera parte de ese proceso utilizando una química muy simple: uniendo aminoácidos al ARN en agua a pH neutro. La reacción resultó espontánea, selectiva y plausible en el contexto de la Tierra primitiva.

Hasta ahora, los intentos previos habían recurrido a moléculas altamente reactivas que se descomponían en agua y provocaban que los aminoácidos reaccionaran entre sí en lugar de unirse al ARN. En cambio, este nuevo estudio se inspiró en la biología y empleó un método más suave para activar los aminoácidos, transformándolos en una forma reactiva mediante un tioéster. Este tipo de compuestos, de alta energía, son clave en muchos procesos bioquímicos y ya se habían propuesto como posibles protagonistas en el origen de la vida.

El profesor Powner subrayó: “Nuestro estudio conecta dos de las principales teorías sobre el origen de la vida: el ‘mundo del ARN’, que plantea que el ARN autorreplicante fue fundamental, y el ‘mundo de los tioésteres’, donde estos compuestos se consideran la fuente de energía de las primeras formas de vida”.

Para formar los tioésteres, los aminoácidos reaccionaron con un compuesto azufrado llamado panteteína. Curiosamente, el mismo equipo ya había demostrado años atrás que la panteteína podía sintetizarse en condiciones similares a las de la Tierra primitiva, lo que refuerza la hipótesis de su papel en los orígenes de la vida.

El siguiente reto, según los investigadores, será determinar cómo las secuencias de ARN podían unirse de manera preferente a aminoácidos específicos, permitiendo así que el ARN empezara a codificar instrucciones para la síntesis de proteínas: el nacimiento del código genético.

“Existen numerosos desafíos por resolver antes de comprender por completo el origen de la vida, pero el más complejo y fascinante sigue siendo el de la síntesis de proteínas”, concluyó Powner.

*Con información de Europa Press