Un elenco de químicos de la institución Scripps Research concluye de hacer público un descubrimiento que refuerza una inédita y sorprendente teoría acerca de el origen de la vida en la Tierra. En un Solo artículo publicado en la revista «Angewndte Chemie», los estudiosos, en efecto, han demostrado que un compuesto simple llamado diamidofosfato (DAP), presente en nuestro planeta Ya antes de que en él surgiera la vida, podría haber entretejido químicamente los pequeños bloques de construcción de ADN (los llamados desoxinucleótidos) en genuinas hebras de ADN principal. El hallazgo es el último de una serie de descubrimientos en los últimos años, ciertos realizados por el mismo elenco de científicos, que apuntan a la posibilidad de que el ADN y su «primo» químico, el ARN, surgieran simultáneos De exactamente la misma manera que productos de reacciones químicas similares, y que las primeras moléculas capaces de replicarse, que estrenaron la vida en la Tierra, eran mezclas de Ambos. ADN y ARN, las moléculas de la vida
El ADN (ácido desoxirribonucleico) es la molécula que contiene toda la datos genética hereditaria que sirve Al parecido que «manual de instrucciones» para que los distintos organismos se desarrollen, vivan y se reproduzcan. Por su lado el ARN (ácido ribonucleico) es el que deja que la datos genética contenida en el ADN sea «comprendida» por las células, transmitiendo la datos contenida en el ADN. Está compuesto por una cadena sencilla, al contrario del ADN, que tiene una doble cadena. Hasta ahora, la hipótesis dominante era la del «mundo del ARN», Según la cual los primeros organismos capaces de replicarse estaban basados únicamente en ARN, y que el ADN Solo surgió acto seguido, Además que un producto generado por las maneras de vida de ARN. «Nuestro hallazgo —explica Ramanarayanan Krishnamurthy, intérprete y escritor primordial del estudio— es un importante paso hacia el crecimiento de un modelo químico detallado de cómo se originaron las primeras maneras de vida en la Tierra». El mundo del ARN
Krishnamurthy y sus colegas llevan años dudando de la hipótesis del «mundo del ARN», en parte Porque sus moléculas pueden haber sido «demasiado pegajosas» Del mismo modo que para dividirse y convertirse Así en las primeras con capacidad de replicación. Una hebra de ARN, en efecto, puede captar con facilidad a otros bloques de construcción de ARN individuales, que se adhieren a ella para formar una nueva hebra que es una especie de imagen especular de la primera: cada bloque de construcción en la nueva cadena se une a su bloque de construcción complementario en la hebra original. Si la inédita hebra consigue desprenderse de la original y, Mediante exactamente el mismo proceso, empezar a crear plantillas de otras hebras nuevas, entonces va a haber logrado la hazaña de la autorreplicación que subyace a la vida. Pero ahí es precisamente donde reside el problema. Aunque las hebras de ARN son muy buenas a la hora de crear nuevas hebras complementarias, no lo son tanto a la hora de separarse de ellas, dicho de otro modo, de replicarse. Y Pese a que es cierto que los organismos modernos producen enzimas que pueden obligar a las hebras complementarias a separarse de las originales, lo que deja la replicación, no está nada claro cómo ese proceso pudo haber tenido lugar hace 4.000 millones de años, en un mundo en el que las enzimas todavía no existían. ¿La solución? Hebras mixtas
En estudios precedentes, Krishnamurthy y sus colegas ya habían demostrado que otro tipo de hebras «quiméricas», hechas en comunicado de ARN y en parte de ADN, habrían podido solucionar el problema, Porque serían capaces de construir hebras complementarias «menos pegajosas» y que, por ende, se separarían con mayor facilidad. ¿Pero existían esas hebras quiméricas hace 4.000 millones de años? Según Krishnamurthy la respuesta es que sí. En trabajos precedentes, en efecto, el estudioso También demostró que los bloques de construcción de ARN y ADN podrían haber surgido al mismo tiempo y en condiciones químicas muy afines en la Tierra primitiva. Los ladrillos del ARN Finalmente, el club de Krishnamurthy Además descubrió, en 2017, que el compuesto orgánico DAP podría haber desempeñado un papel fundamental a la hora de modificar los primeros «ladrillos» de ARN (los ribonucleósidos), y unirlos para formar las primeras hebras de ARN. Y ahora, el flamante estudio muestra que el DAP De la misma forma podría haber hecho lo mismo, en condiciones afines, con los desoxinucleósidos de ADN. «Ahora que entendemos mejor de qué manera una química principal pudo haber producido los primeros ARN y ADN —explica el investigador— podemos empezar a usarla en mezclas de componentes básicos de ribonucleósidos y desoxinucleósidos (ARN y ADN) para ver qué moléculas quiméricas se forman y si es que pueden autoreplicarse y evolucionar». En resumen, un nuevo mecanismo químico que supone un importante paso en la comprensión de de qué forma la vida pudo llegar a surgir en la Tierra A partir de una serie de «ladrillos» originalmente separados. Los estudiosos, por otra parte, señalan que su trabajo puede tener Asimismo importantes aplicaciones prácticas. Entre ellos, la síntesis artificial de ADN y ARN (por servirnos de un ejemplo en la técnica PCR que subyace a los test de COVID-19), que representa un enorme negocio global, depende de enzimas que son relativamente frágiles y tiene, por tanto, muchas restricciones. Los métodos químicos libres de enzimas, afirma Krishnamurthy, serían mucho más robustos a la hora de generar ADN y ARN.