TEORÍA ALTERNATIVA PARA A ORIXE DA VIDA NA TERRA

 

Un equipo de químicos da institución Scripps Research acaba de facer público un descubrimento que reforza unha nova e sorprendente teoría sobre a orixe da vida na Terra.

Nun artigo publicado na revista Angewndte Chemie , os investigadores, en efecto, demostraron que un composto simple chamado diamidofosfato (DAP), presente no noso planeta antes de que nel xurdise a vida, puido entretecer químicamente os pequenos bloques de construción de ADN (os chamados desoxinucleótidos) en auténticas fías de ADN primordial.

O achado é o último dunha serie de descubrimentos nos últimos anos, algúns realizados polo mesmo equipo de científicos, que apuntan á posibilidade de que o ADN e o seu «curmán» químico, o ARN, xurdisen á vez como produtos de reaccións químicas similares, e que as primeiras moléculas capaces de replicarse, que estrearon a vida na Terra, eran mesturas dos dous.

O ADN (acedo desoxirribonucleico) é a molécula que contén toda a información xenética hereditaria que serve como «manual de instrucións» para que os diferentes organismos desenvólvanse, vivan e reprodúzanse. Pola súa banda o ARN (acedo ribonucleico) é o que permite que a información xenética contida no ADN sexa «comprendida» polas células, transmitindo a información contida no ADN. Está composto por unha cadea simple, ao contrario do ADN, que ten unha dobre cadea.

Ata o de agora, a hipótese dominante era a do mundo do ARN, segundo a cal os primeiros organismos capaces de replicarse estaban baseados unicamente en ARN, e que o ADN só xurdiu máis tarde, como un produto xerado polas formas de vida de ARN.

"O noso achado  é un importante paso cara ao desenvolvemento dun modelo químico detallado de como se orixinaron as primeiras formas de vida na Terra", explica o autor principal do estudo.

Istes investigadores levan anos dubidando da hipótese do «mundo do ARN», en parte porque as súas moléculas poden ser «demasiado pegañentas» como para dividirse e converterse así nas primeiras con capacidade de replicación.

Unha fía de ARN, en efecto, pode atraer con facilidade a outros bloques de construción de ARN individuais, que adhírense a ela para formar unha nova fía que é unha especie de imaxe especular da primeira: cada bloque de construción na nova cadea únese ao seu bloque de construción complementario na fía orixinal. Se a nova fía consegue desprenderse da orixinal e, mediante o mesmo proceso, empezar a crear persoais doutras fías novas, entón lograría a fazaña da autorreplicación que subxace á vida.

Pero aí é precisamente onde reside o problema. Aínda que as fías de ARN son moi boas á hora de crear novas fías complementarias, non o son tanto á hora de separarse delas, é dicir, de replicarse. E a pesar de que é certo que os organismos modernos producen encimas que poden obrigar ás fías complementarias a separarse das orixinais, o que permite a replicación, non está nada claro como ese proceso puido ter lugar hai 4.000 millóns de anos, nun mundo no que as encimas aínda non existían.

En estudos anteriores,  istes investigadores xa demostraran que outro tipo de fías «quiméricas», feitas en parte de ARN e en parte de ADN, poderían solucionar o problema, xa que serían capaces de fabricar fías complementarias «menos pegañentas» e que, por tanto, separaríanse con maior facilidade.

Pero existían esas fías quiméricas hai 4.000 millóns de anos? Segundo o estudo a resposta é que si. En traballos anteriores, en efecto, os investigadores tamén demostraron que os bloques de construción de ARN e ADN poderían xurdir ao mesmo tempo e en condicións químicas moi similares na Terra primitiva.

Por último, iste equipo de investigadores tamén descubriu, en 2017, que o composto orgánico DAP podería desempeñar un papel fundamental á hora de modificar os primeiros «ladrillos» de ARN (os ribonucleósidos), e unilos para formar as primeiras fías de ARN.

E agora, o novo estudo mostra que o DAP tamén podería facer o mesmo, en condicións similares, cos desoxinucleósidos de ADN.

"Agora que entendemos mellor como unha química primordial puido producir os primeiros ARN e ADN —explica o autor do estudo— podemos empezar a usala en mesturas de compoñentes básicos de ribonucleósidos e desoxinucleósidos (ARN e ADN) para ver que moléculas quiméricas fórmanse e pódense autoreplicar e evolucionar".

En resumo, un novo mecanismo químico que supón un importante paso na comprensión de como a vida puido chegar a xurdir na Terra a partir dunha serie de «ladrillos» orixinalmente separados.

Os investigadores, por outra banda, sinalan que o seu traballo pode ter tamén importantes aplicacións prácticas. Entre eles, a síntese artificial de ADN e ARN (por exemplo na técnica PCR que subxace aos test de COVID-19), que representa un enorme negocio global, depende de encimas que son relativamente fráxiles e ten, por tanto, moitas limitacións. Os métodos químicos libres de encimas serían moito máis  robustos á hora de producir ADN e ARN.

FONTE: José Manuel Nieves/abc.es/ciencia