El estudio sobre cómo se autorreplicó la primera biomolécula

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Es el enigma final del huevo o la gallina: ¿Cuál fue la molécula “madre” que condujo a la formación de la vida? ¿Y cómo se replicó? Una escuela prominente de pensamiento propone que el ARN es la respuesta a la primera pregunta [en ¡QFC! exploramos esta idea aquí]. Ahora, en ACS Central Science, investigadores en este campo han demostrado que el ARN posee una mayor flexibilidad en cómo se reconoce a sí mismo de lo que se creía anteriormente. El hallazgo podría cambiar la forma en que imaginamos los primeros pasos químicos hacia la replicación y la vida.

Hoy en día, las plantas, los animales y otros organismos se reproducen haciendo copias de su ADN con la ayuda de enzimas para así luego pasar las copias a la siguiente generación. Esto es posible porque el material genético está hecho de varios bloques de construcción (o bases A, T, U, G y C) que se emparejan de una manera específica. A se empareja con T (o U en el ARN), y G se empareja con C. A esta regla se le llama “base de emparejamiento Watson-Crick”, que es el nombre de los científicos a quienes se atribuyó la resolución de la estructura del ADN. Pero antes de que existiera la vida tal y como la conocemos, una molécula tuvo que replicarse a sí misma sin ninguna ayuda en absoluto.

(Imagen ampliable) Estructura del ADN. La adenina se empareja con la Timina, y la Guanina con la Citosina. Imagen: U.S. National Library of Medicine

El ARN es un sospechoso probable para este primer estado de emancipación porque es, simultáneamente, capaz de emparejarse en bases específicas al igual que el ADN, y también provoca reacciones catalizadoras, al igual que una enzima. De este modo, Jack Szostak y sus colegas querían investigar cómo el ARN se liga con nucleótidos libres para ver si sus métodos de emparejamiento de bases permitirían al ARN copiarse sin ninguna ayuda externa.

Monitorearon cómo un análogo de un nucleótido libre interactuaba con un fragmento corto de ARN usando el método clásico de cristalografía de rayos X (la misma técnica utilizada hace más de cincuenta años en el descubrimiento original de la estructura tridimensional del ADN). Además de formar los pares canónicos esperados de Watson-Crick, el ARN se unió con el análogo en otras formas menos frecuentemente observadas. Bajo condiciones prebióticas, estos inesperados emparejamientos que no siguen la regla de Watson-Crick podrían haber originado “callejones sin salida” a la replicación. Así pues, los resultados sugieren que los primeros pasos hacia la vida requirieron de más prueba y error de lo que se pensaba anteriormente.

* Artículo originalmente publicado en el American Chemistry Society, revisado y traducido por ¡QFC!

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2017-01-24T12:06:23+00:00