Los químicos de EEUU han realizado un descubrimiento que sustenta una nueva teoría de que la vida en el planeta surgió de una mezcla ARN y ADN. El hallazgo podría sugerir nuevas aplicaciones prácticas en química y biología.
Un compuesto simple denominado diamidofosfato (DAP) que estaba presente en la Tierra antes de que se originara la vida podría haber unido de manera química pequeños bloques de construcción de ADN. Dichos bloques reciben el nombre de desoxinucleósidos, explican los científicos del Centro de Investigación Scripps Research en su estudio publicado en la revista Angewandte Chemie.
Este nuevo hallazgo apunta a la posibilidad de que el ADN y su primo biológico, el ARN, aparecieran juntos como productos de reacciones químicas similares y que las primeras moléculas autorreplicantes, es decir, las primeras formas de vida en el planeta, fuesen mezclas de ambos.
El descubrimiento aborda una de las preguntas más recurrentes de la humanidad: cómo se originó la vida en nuestro planeta. En particular, abre el camino a investigaciones más extensas sobre cómo las mezclas de ADN y ARN autorreplicantes podrían haber evolucionado y extendido por el planeta.
«Este hallazgo es un paso importante hacia el desarrollo de un modelo químico detallado de cómo se originaron las primeras formas de vida en la Tierra», afirma el autor principal del estudio, Ramanarayanan Krishnamurthy, profesor asociado de química en el Centro de Investigación Scripps Research.
El hallazgo también cuestiona la hipótesis más popular en las últimas décadas, y que establece que los primeros replicadores estaban basados en el ARN, y que el ADN surgió más tarde como un producto de las formas de vida de su primo biológico.
Sin embargo, Krishnamurthy y otros especialistas pusieron parcialmente en duda esta idea, porque las moléculas de ARN podrían haber sido demasiado «pegajosas» para servir como los primeros autoreplicadores.
El científico y sus colegas demostraron en los estudios recientes que las hebras moleculares «quiméricas» que son parte del ADN y del ARN pueden moldear las hebras complementarias de una manera menos pegajosa, lo que les permite separarse con relativa facilidad.
Los expertos también confirmaron en sus artículos que los bloques de construcción de ribonucleósidos y desoxinucleósidos simples, de ARN y ADN respectivamente, podrían haber surgido bajo condiciones químicas muy similares en la Tierra.
En 2017 los especialistas informaron de que el compuesto orgánico DAP podría haber desempeñado un papel importante a la hora de ribonucleósidos y unirlos en las primeras hebras de ARN. El nuevo estudio, a su vez, muestra que en condiciones similares el DAP podría haber hecho lo mismo con el ADN.
«Ahora que entendemos mejor cómo una química primordial podría haber formado los primeros ADN y ARN, podemos comenzar a usarlo en mezclas de componentes básicos de ribonucleósidos y desoxinucleósidos para ver qué moléculas quiméricas se forman, y si pueden autorreplicarse y evolucionar», explica Krishnamurthy.
El experto enfatiza que dicho estudio podría tener amplias aplicaciones prácticas. La síntesis artificial de ADN y ARN, por ejemplo en las pruebas PCR para detectar el COVID-19, es parte de un negocio global, pero depende de enzimas que son relativamente frágiles y que tienen muchas limitaciones. Los métodos químicos libres de enzimas para producir ADN y ARN podrían llegar a ser más atractivos en la mayoría de los casos, asevera Krishnamurthy.
Anteriormente, varios científicos rusos encontraron ciclofosfatos por primera vez en la naturaleza. Se trata de las posibles sustancias precursoras de las moléculas que contienen fósforo y que participaron en la formación de las primeras formas de vida en nuestro planeta.
