Los científicos están cerca de demostrar que los componentes básicos del ADN se pueden formar espontáneamente de los productos químicos que se considera que estaban presentes en la Tierra primitiva
Si tienen éxito, su investigación indicará que el ADN podría haber precedido el nacimiento de la vida. «La historia tiene más sentido si los nucleótidos de ADN se presentaron de forma natural en el ambiente. Los organismos podrían haberlo tomado y haberlo utilizado, más tarde desarrollaron herramientas para hacer su propio ADN una vez que se hizo evidente lo ventajoso que era la molécula, y cuando los suministros naturales comenzaron a agotarse», dijo Christopher Switzer de la Universidad de California, Riverside.
El ADN es esencial para toda la vida en la Tierra, sin embargo, la mayoría de los biólogos piensan que la vida comenzó con el ARN. Al igual que el ADN, almacena la información genética. Lo que es más, el ARN se pliega en formas complejas que sujetan a otras moléculas y aceleran las reacciones químicas, al igual que una proteína, y es estructuralmente más simple que la de ADN, por lo que podría ser más fácil de producir. El conocimiento convencional es que la vida basada en el ARN finalmente cambió al ADN porque el ADN es mejor para almacenar información. En otras palabras, los organismos de ARN formaron el primer ADN.
En 2009 los investigadores finalmente lograron generar ARN, utilizando productos químicos que, ellos creen, existió en la Tierra primitiva. Mateo Powner, del University College de Londres, y sus colegas, sintetizaron dos de los cuatro nucleótidos que componen el ARN. Su logro sugiere que el ARN pudo haber formado espontáneamente… un fuerte apoyo a la idea de que la vida comenzó en un «mundo de ARN».
El trabajo más reciente de Powner sugiere que el ADN podría haber llegado en primer lugar, e intenta crear los nucleótidos del ADN a través de métodos similares a los que utilizó para hacer los nucleótidos del ARN en 2009. Los químicos prebióticos han ignorado en gran medida el ADN, que debido a su complejidad indica que no puede formarse espontáneamente.
«Todo el mundo, y su hermano, ha estado diciendo ‘ARN, el ARN, el ARN'», dice Steven Benner de la Fundación para la Evolución Molecular Aplicada en Gainesville, Florida, en una entrevista con la revista New Scientist.
Los nucleótidos consisten de un azúcar unido a un fosfato y una molécula de base que contiene nitrógeno; estas bases son las letras familiares del código genético. Los nucleótidos de ADN, que se unen para formar el ADN, son más difíciles de fabricar que los nucleótidos del ARN, porque el ADN utiliza un azúcar diferente con el que es más difícil trabajar.
A partir de una mezcla de sustancias químicas, muchas de las cuales se cree que han estado presentes en la Tierra primitiva, Powner ha creado ahora un azúcar similar al del ADN, ligado a una molécula llamada AICA, que es similar a una base (Journal of the American Chemical Sociedad, doi.org/h6q).
Todavía hay mucho por hacer. Powner necesita convertir AICA en una base y añadir el fosfato. Su molécula también tiene un átomo de azufre no deseado, que ayudó a lo largo de las reacciones pero ahora debe ser eliminado. Sin embargo, tenemos un nucleótido de ADN a pocos años de distancia, dice Christopher Switzer de la Universidad de California, Riverside. «Es prácticamente un hecho consumado en este punto».
Si eso es cierto, ¿cómo hizo el cambio la vida? Los organismos modernos pueden convertir los nucleótidos del ARN en nucleótidos del ADN, pero sólo utilizando enzimas especiales que son costosas de producir en términos de energía y materiales. «Usted tiene que saber que el ADN hace algo bueno para usted antes de inventar algo así», dice Switzer. La historia tiene más sentido, añade Switzer, si los nucleótidos de ADN se presentaron en forma natural en el ambiente. Los organismos podrían haberlos tomado y los utilizaron, más desarrollaron las herramientas para hacer su propio ADN una vez que se hizo evidente lo ventajosa que era la molécula… y cuando los suministros naturales comenzaron a escasear.
Powner concluye que la vida pudo haber comenzado con un «mundo ARN y ADN», en el que se entremezclaban los dos tipos de nucleótidos. El coautor de Powner, Jack Szostak, de la Escuela de Medicina de Harvard, ha demostrado que unas moléculas «mestizas», que contienen una mezcla de los nucleótidos de ADN y de ARN, pueden realizar algunas de las funciones del ARN puro (Actas de la Academia Nacional de Ciencias, doi.org / bj8r97). Powner sugiere que la vida comenzó utilizando estas moléculas híbridas, purificándolas gradualmente en el ADN y el ARN.
Benner contraatacó diciendo que tiene más sentido que la primera forma de vida haya usado el ADN y el ARN puro tan pronto como fue posible. Ambos funcionan mejor que las moléculas mestizas. Pero a menos que haya un gran avance en la ciencia, no hay nada que nos diga exactamente cómo y cuándo la vida utilizó por primera vez el ADN.
Fuente: Daily Galaxy. Aportado por Eduardo J. Carletti
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