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La vida tiene un nuevo ingrediente

4/12/2018 - 12:14
  • La inosina pudo potenciar el desarrollo del ARN y el origen de la vida en nuestro planeta
Recreación de la Tierra en el momento en que apareció la vida. Imagen: Europa Press

La inosina, un nucleósido intermediario de las rutas de síntesis de ácidos nucleicos, pudo actuar como una vía potencial para el desarrollo del ARN y el origen de la vida en la Tierra. Es la conclusión de un nuevo estudio dirigido por científicos de la Universidad de Harvard.

El conocimiento de cómo construyó la Tierra sus primeras células podría aportar información para nuestra búsqueda de vida extraterrestre. Si identificamos los ingredientes y el ambiente necesarios para generar vida espontánea, podríamos buscar condiciones similares en los planetas de todo el universo.

Hoy en día, gran parte de la investigación sobre el origen de la vida se centra en un componente específico: el ARN. Aunque algunos científicos creen que la vida se formó a partir de moléculas más simples y solo un ARN desarrollado más tarde, otros buscan evidencia para probar (o refutar) que primero se formó el ARN. El ARN, una molécula compleja pero versátil, almacena y transmite información genética y ayuda a sintetizar proteínas, por lo que es un candidato capaz para formar la columna vertebral de las primeras células.

Para verificar esta hipótesis sobre el ARN, los investigadores se enfrentan a dos desafíos. Primero, deben identificar qué ingredientes reaccionaron para crear los cuatro nucleótidos del ARN: adenina, guanina, citosina y uracilo (A, G, C y U). Y, en segundo lugar, deben determinar cómo el ARN almacenó y copió la información genética para poder replicarse.

El ARN pudo comenzar con un conjunto diferente de bases de nucleóditos

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 graduado Seohyun (Chris) Kim, sugieren que el ARN podría haber comenzado con un conjunto diferente de bases de nucleótidos. En lugar de la guanina, el ARN podría haberse basado en un sustituto: la inosina.

"Nuestro estudio sugiere que las formas más tempranas de vida (con A, U, C y I) pueden haber surgido de un conjunto diferente de nucleobases que los encontrados en la vida moderna (A, U, C y G)", dice Kim. ¿Cómo llegó el equipo a esta conclusión? Los intentos de laboratorio por elaborar A y G, nucleótidos a base de purina, produjeron demasiados productos secundarios no deseados.

Sin embargo, recientemente, 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 primigenia. Entonces, Kim y sus colegas se dispusieron a investigar si el ARN construido con estos análogos podría replicarse de manera eficiente.

Pero, no se pudieron realizar los sustitutos. Como un pastel horneado con miel en lugar de azúcar, el producto final puede verse y tener un sabor similar, pero no funciona igual bien. El pastel de miel se quema y se ahoga en líquido. El 8-oxo-purina ARN aún funciona, pero pierde la velocidad y la precisión necesarias para copiarse a sí mismo. Si se replica demasiado lentamente, se desintegra antes de completar el proceso, y si comete demasiados errores, no puede servir como una herramienta fiel para la propagación y la evolución.

A pesar de su desempeño inadecuado, las 8-oxo-purinas revelaron una sorpresa inesperada. Como parte de la prueba, el equipo comparó las habilidades de la 8-oxo-inosina con un control, la inosina. A diferencia de su contraparte 8-oxo, la inosina permitió que el ARN se replicara a alta velocidad y con pocos errores. "Resulta que muestra tasas y fidelidades razonables en las reacciones de copia de ARN -concluye el equipo-. Proponemos que la inosina podría haber servido como un sustituto de la guanosina en el surgir temprano de la vida".

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