Origen de la vida: cómo el ARN y los aminoácidos se unieron

Un estudio demuestra cómo el ácido ribonucleico y los aminoácidos pudieron combinarse espontáneamente en charcos o lagos de la Tierra temprana, revelando el inicio del proceso que permitió la síntesis de proteínas.

​Un estudio demuestra cómo el ácido ribonucleico y los aminoácidos pudieron combinarse espontáneamente en charcos o lagos de la Tierra temprana, revelando el inicio del proceso que permitió la síntesis de proteínas.  

Científicos demostraron que el ácido ribonucleico (ARN) y los aminoácidos, dos ingredientes esenciales para la vida, pudieron unirse por sí solos hace unos 4.000 millones de años, detalla un estudio publicado en Nature.

Los aminoácidos son la base de las proteínas, fundamentales en los procesos vitales. Sin embargo, no pueden replicarse sin instrucciones: estas las proporciona el ARN, un “pariente químico” del ácido desoxirribonucleico (ADN).

Condiciones similares a las de la Tierra primitiva

En concreto, los autores lograron unir los aminoácidos esenciales al ARN en condiciones simples, como las que podrían haberse dado en charcos o lagos de la Tierra primitiva, pero no en océanos.

Este hallazgo, buscado desde principios de los años 70, representa un avance clave para comprender el origen de la síntesis de proteínas, base de toda forma de vida.

“Comprender el origen de la síntesis de estas (proteínas) es fundamental para comprender de dónde proviene la vida“, dice el autor principal, Matthew Powner, en un comunicado del University College of London.

“Nuestro estudio es un gran paso hacia este objetivo, ya que muestra cómo el ARN podría haber llegado a controlar por primera vez la síntesis de proteínas”, agrega.

La complejidad del ribosoma para sintetizar proteínas

En la actualidad, el ribosoma es esencial para sintetizar proteínas. Sin embargo, este órgano celular es una máquina molecular inmensamente compleja, que requiere instrucciones químicas escritas en el ARN mensajero, que transporta la secuencia de un gen desde el ADN de una célula hasta el ribosoma.

Posteriormente, el ribosoma, como la cadena de montaje de una fábrica, lee este ARN y une los aminoácidos, uno por uno, para crear una proteína.

Cómo unir los ingredientes de una manera más simple

El nuevo experimento replicó de forma más simple la primera parte de este proceso, en agua a pH neutro, mostrando cómo los aminoácidos pudieron unirse al ARN sin necesidad de maquinaria celular compleja como el ribosoma.

Los intentos anteriores de unir aminoácidos al ARN utilizaban moléculas altamente reactivas, pero estas se descomponían en el agua y provocaban que los aminoácidos reaccionaran entre sí, en lugar de unirse al ARN.

El papel de los tioésteres en el origen de la vida

Para lograr la unión de aminoácidos al ARN, los científicos usaron tioésteres, compuestos de alta energía que ya desempeñaban un rol en procesos bioquímicos primitivos y que, según las teorías, ya jugaban un papel en el inicio de la vida.

Para formar estos tioésteres, los aminoácidos reaccionaron con un compuesto que contiene azufre, llamado panteteína. El siguiente paso fue establecer cómo las secuencias de ARN podían unirse preferentemente a aminoácidos específicos, de modo que el ARN pudiera comenzar a codificar instrucciones para la síntesis de proteínas, el origen del código genético.

Un paso hacia el origen de la síntesis de proteínas

Aunque aún quedan desafíos para explicar completamente el origen de la vida, este hallazgo acerca a los científicos a entender cómo el ARN pudo haber controlado por primera vez la síntesis de proteínas.

“Hay numerosos problemas que superar antes de poder dilucidar completamente el origen de la vida, pero el más desafiante y emocionante sigue siendo el origen de la síntesis de las proteínas”, resume Powner.

Editado por Jose Urrejola, con información de efe, Nature.com y El País

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