Descubren el rol del ARN y los aminoácidos en el origen de la vida en la Tierra

Un nuevo estudio científico reveló cómo el ácido ribonucleico (ARN) y los aminoácidos, componentes esenciales para la vida, pudieron unirse espontáneamente en los primeros charcos y lagos de la Tierra hace aproximadamente 4.000 millones de años. Esta investigación, publicada en la revista Nature, marca un avance significativo en la comprensión del origen de la síntesis de proteínas.

Los aminoácidos son fundamentales para la formación de proteínas, pero requieren instrucciones para replicarse, las cuales son proporcionadas por el ARN, que se considera un "pariente químico" del ácido desoxirribonucleico (ADN). Los investigadores lograron unir estos aminoácidos al ARN en condiciones que imitan el ambiente de la Tierra primitiva, específicamente en charcos o lagos, y no en océanos.

Matthew Powner, autor principal del estudio y miembro del University College of London, destacó la importancia de este hallazgo: "Comprender el origen de la síntesis de estas (proteínas) es fundamental para comprender de dónde proviene la vida. 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".

En la actualidad, el ribosoma es la estructura celular encargada de la síntesis de proteínas, pero su funcionamiento es extremadamente complejo. Este órgano requiere instrucciones químicas que se encuentran en el ARN mensajero, el cual transporta la información genética desde el ADN hasta el ribosoma. Este último, similar a una línea de montaje, se encarga de leer el ARN y unir los aminoácidos en secuencia para formar proteínas.

El experimento reciente simplificó la primera parte del proceso de síntesis de proteínas, realizando la unión de aminoácidos al ARN en agua a pH neutro, lo que demostró que esta unión podía ocurrir sin la necesidad de maquinaria celular compleja. Los intentos previos para unir aminoácidos al ARN habían utilizado moléculas altamente reactivas, que se descomponían en el agua y provocaban reacciones no deseadas entre los aminoácidos en lugar de con el ARN.

Los científicos emplearon tioésteres, compuestos de alta energía que desempeñaron un papel en procesos bioquímicos primitivos y que, según diversas teorías, podrían haber sido cruciales en el origen de la vida. Para formar estos tioésteres, los aminoácidos reaccionaron con un compuesto que contiene azufre, conocido como panteteína. Posteriormente, los investigadores se propusieron establecer cómo las secuencias de ARN podían unirse preferentemente a aminoácidos específicos, permitiendo que el ARN comenzara a codificar instrucciones para la síntesis de proteínas, lo que representa el inicio del código genético.

A pesar de que aún existen desafíos para explicar completamente el origen de la vida, este descubrimiento acerca a los científicos a entender cómo el ARN pudo haber controlado por primera vez la síntesis de proteínas. Powner concluyó: "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".

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