Quimeras de ARN y ADN podrían haber respaldado el origen de la vida en la Tierra
ARRIBA: ISTOCK.COM, POLESNOY
Las moléculas que combinan elementos de ARN y ADN, las llamadas moléculas quiméricas, pueden haber sido un paso importante en el surgimiento de la vida en la Tierra a partir de la sopa primordial que existió hace miles de millones de años, según un estudio publicado ayer (16 de septiembre) en Nature Chemistry.
El trabajo, informado por el químico del Instituto de Investigación Scripps Ramanarayanan Krishnamurthy y su postdoctorado Subhendu Bhowmik, surgió de una investigación que explora la transición de formas de vida basadas en ARN, comúnmente consideradas como la primera vida en el planeta, a la vida basada en ADN que es omnipresente en la actualidad. Al hacer moléculas quiméricas de ARN-ADN, Krishnamurthy y sus colegas descubrieron previamente que tienen algunas ventajas que podrían hacerlas mejores candidatas que el ARN puro para las primeras moléculas que se reproducen.
Hay momentos en los que tenemos mezclas, en lugar de solo los reactivos aislados que la gente suele usar y obtendremos mejores resultados, dice Nicholas Hud, químico de Georgia Tech que colaboró con Krishnamurthy en el trabajo anterior de quimeras de ARN-ADN pero que no participó en el nuevo estudio, le dice a Quanta. Cuando se tienen en cuenta las mezclas, el surgimiento de la vida en la Tierra en cierto modo no es tan difícil como podríamos pensar.
La principal ventaja de las quimeras de ARN-ADN es su inestabilidad, publicó el equipo. en 2016. Aunque el ARN se cita comúnmente como la primera molécula autorreplicante más probable, lograr que realice la tarea en el laboratorio ha sido un desafío, en gran parte porque la molécula de doble cadena es tan estable que los dos soportes no quieren para relajarse. Es un verdadero desafío, dice Sutherland a Quanta. Retuvo el campo durante mucho tiempo. (Quanta es una publicación de la misma organización, la Fundación Simons, que financia un grupo de investigación sobre el origen de la vida del que forman parte Sutherland y Krishnamurthy).
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En el estudio recientemente publicado, Krishnamurthy y Bhowmik descubrieron que las moléculas compuestas por componentes de ARN y ADN formaban enlaces más débiles entre las hebras, lo que les permitía separarse fácilmente para la replicación. Luego, a medida que se formaban nuevas hebras, se unían preferentemente a estructuras similares, produciendo moléculas de ARN puro y ADN puro. De manera similar, las moléculas quiméricas de ARN y un ácido nucleico artificial conocido como TNA, que los investigadores especulan que puede representar una molécula que existió antes del ARN, fueron más capaces de producir ácidos nucleicos compuestos completamente por componentes de ARN o TNA que cuando se comenzó con ARN o TNA solo.
Si dejas que las reacciones sucedan en una mezcla, automáticamente te dan las moléculas que estás buscando sin que realmente las quieras, dice Krishnamurthy a Quanta.
Jef Akst es el director editorial de The Scientist. Envíele un correo electrónico a jakst@the-scientist.com.