Nuestra Tierra prehistórica, bombardeada con asteroides y rayos, plagada de piscinas geotérmicas burbujeantes, puede no parecer hospitalaria hoy en día. Pero en algún lugar del caos químico de nuestro planeta primitivo, se formó la vida. ¿Cómo? Durante décadas, los científicos han intentado crear miniaturasréplicas de la Tierra infantil en el laboratorio. Allí, buscan los ingredientes primordiales que crearon los bloques de construcción esenciales para la vida.
Es atractivo perseguir nuestra historia de origen. Pero esta búsqueda puede traer más que emoción. El conocimiento de cómo la Tierra construyó sus primeras células podría informar nuestra búsqueda de vida extraterrestre. Si identificamos los ingredientes y el entorno necesarios para provocar la vida espontánea,podría buscar condiciones similares en los planetas de nuestro universo.
Hoy, gran parte de la investigación sobre el origen de la vida se centra en un bloque de construcción específico: el ARN. Mientras que algunos científicos creen que la vida se formó a partir de moléculas más simples y solo ARN evolucionado más tarde, otros buscan evidencia para probar o refutar ese ARNformado primero. Una molécula compleja pero versátil, el ARN almacena y transmite información genética y ayuda a sintetizar proteínas, por lo que es un candidato capaz para la columna vertebral de las primeras células.
Para verificar esta "Hipótesis mundial de ARN", los investigadores enfrentan dos desafíos. Primero, necesitan identificar qué ingredientes reaccionaron para crear los cuatro nucleótidos de ARN: adenina, guanina, citosina y uracilo A, G, C y UY, en segundo lugar, deben determinar cómo el ARN almacenó y copió la información genética para replicarse.
Hasta ahora, los científicos han logrado avances significativos en la búsqueda de precursores de C y U. Pero A y G siguen siendo esquivos. Ahora, en un artículo publicado en PNAS , Jack W. Szostak, profesor de química y biología química en la Universidad de Harvard, junto con el primer autor y estudiante de posgrado Seohyun Chris Kim sugieren que el ARN podría haber comenzado con un conjunto diferente de bases de nucleótidos. En lugar de guanina,El ARN podría haberse basado en un sustituto: la inosina.
"Nuestro estudio sugiere que las primeras formas de vida con A, U, C e I pueden haber surgido de un conjunto diferente de nucleobases que las que se encuentran en la vida moderna A, U, C y G"dijo Kim. ¿Cómo llegaron él y su equipo a esta conclusión? Los intentos de laboratorio para elaborar A y G, nucleótidos a base de purina, produjeron demasiados productos secundarios no deseados. Recientemente, sin embargo, los investigadores descubrieron una forma de hacer versiones de adenosina e inosina:- 8-oxo-adenosina y 8-oxo-inosina - a partir de materiales disponibles en la Tierra primitiva. Entonces, Kim y sus colegas se propusieron investigar si el ARN construido con estos análogos podría replicarse de manera eficiente.
Pero, los sustitutos no funcionaron. Como un pastel horneado con miel en lugar de azúcar, el producto final puede verse y saber similar, pero no funciona tan bien. El pastel de miel se quema y se ahoga en líquido.El ARN de oxo-purina todavía funciona, pero pierde la velocidad y la precisión necesarias para copiarse a sí mismo. Si se replica demasiado lentamente, se desmorona antes de completar el proceso. Si comete demasiados errores, no puede servir como una herramienta fiel parapropagación y evolución.
A pesar de su rendimiento inadecuado, las 8-oxo-purinas trajeron una sorpresa inesperada. Como parte de la prueba, el equipo comparó las habilidades de 8-oxo-inosina contra un control, la inosina. A diferencia de su contraparte de 8-oxo, la inosina permitió que el ARNse replica con alta velocidad y pocos errores. "Resulta que exhibe tasas y fidelidades razonables en las reacciones de copia de ARN", concluyó el equipo. "Proponemos que la inosina podría haber servido como sustituto de la guanosina en la emergencia temprana de la vida".
El descubrimiento de Szostak y Kim podría ayudar a corroborar la hipótesis del mundo del ARN. Con el tiempo, su trabajo podría confirmar el papel principal del ARN en nuestra historia de origen. O, los científicos podrían descubrir que la Tierra primitiva ofreció múltiples caminos para que la vida creciera. Eventualmente, armados con estoconocimiento, los científicos podrían identificar otros planetas que tienen los ingredientes esenciales y determinar si compartimos este universo o si estamos solos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Harvard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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