La vida tiene un nuevo ingrediente: la inosina

Ilustración artística del posible aspecto de la Tierra primitiva: losvolcanes, las tormentas y las piscinas termales proporcionaron los ingredientes químicos esenciales para la vida. /Universidad de Harvard

La Tierra primitiva no era precisamente un frondoso y apacible vergel: los científicos lo describen como un planeta bombardeado con asteroides, y lleno de volcanes, tormentas y burbujeantes piscinas geotérmicas. Pero en este caldo se cultivaron los elementos químicos correctos en la secuencia necesaria para formar la vida, que estudios recientes afirman que apareció hace casi 4.000 millones de años. Durante décadas, los científicos han intentado crear réplicas de laboratorio de una Tierra primitiva, buscando las rutas químicas que originaron la vida y, hasta ahora, se creía que los componentes esenciales de esta eran adenina, guanina, citosina y uracilo (A, G, C y U). Sin embargo, un nuevo trabajo publicado en PNAS sugiere que, en lugar de la guanina, el ARN podría haberse basado en un sustituto: la inosina.

La vida como la conocemos consta de tres piezas principales: proteína, ADN y ARN. Esta última es una molécula compleja pero versátil: almacena y transmite información genética, y parte de la literatura científica afirma que fue la primera en formarse, aunque algunos científicos plantean la hipótesis de que las proteínas y los polímeros son anteriores al material genético. Para salir de dudas, se 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, debe determinarse cómo se almacena y copia el ARN la información genética para poder 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. En el nuevo estudio, Jack W. Szostak, profesor de química y biología química en la Universidad de Harvard (EE.UU.) sugiere que el ARN podría haber comenzado con un conjunto diferente de bases de nucleótidos y, en lugar de la guanina, una base del ARN podría ser la inosina. 

Fruto de un error

¿Cómo llegaron los autores a esta conclusión? Los intentos de laboratorio para 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, por lo que investigaron si el ARN construido con estos análogos podría replicarse de manera eficiente.

Sin embargo, los sustitutos no funcionaron. El ARN 8-oxo-purina lo intenta, pero pierde la velocidad y la precisión necesarias para copiarse a sí mismo. Si se replica demasiado lentamente y se desintegra antes de completar el proceso. 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 trajeron 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 muestran tasas y fidelidades razonables en las reacciones de copia de ARN", concluyó el equipo: "Proponemos que la inosina podría haber servido como un sustituto de la guanosina en la emergencia temprana de la vida".

El descubrimiento se centra en un potencial camino químico hacia el ARN primordial, y con el tiempo, afirman, podría confirmar el papel principal del ARN en nuestro origen o bien encontrar que la Tierra primitiva ofrecía múltiples caminos para que se desarrollara la vida.

Pero además de la sed de conocimiento de nuestro pasado, a los científicos les mueve una posibilidad interesante: saber cómo se formaron las primeras células en la Tierra podría ayudar en la 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, algo que podría estar más cerca de lo que pensamos: para David Clements, astrofísico del Imperial College de Londres (Reino Unido), las observaciones en curso del Sistema Solar y otros avances tecnológicos pueden permitir el descubrimiento de signos de vida fuera de la Tierra en la próxima década o la siguiente.

Beatriz de Vera

Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma

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