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    ¿Surgió la vida en la sopa primordial a través del ADN o el ARN? Tal vez ambos

    Crédito:CC0 Public Domain

    Los científicos han debatido durante mucho tiempo qué portador de información genética (ADN o ARN) inició la vida en la Tierra, pero un nuevo estudio sugiere que la vida podría haber comenzado con un poco de ambos. La investigación, dirigido por científicos del Laboratorio de Biología Molecular (LMB) del Consejo de Investigación Médica (MRC), en Cambridge, muestra por primera vez cómo algunos de los componentes básicos del ADN y el ARN podrían haberse formado y coexistido espontáneamente en la 'sopa primordial' en la Tierra.

    El trabajo desafía una de las principales hipótesis para el advenimiento de la vida:la teoría del 'mundo de ARN', que surgió en los años 60 y ha ganado una gran aceptación.

    Hoy dia, Todos los organismos vivos conocidos utilizan las mismas moléculas genéticas, llamadas ácidos nucleicos, para almacenar información. Hay dos tipos de ácidos nucleicos:ADN y ARN. El ADN codifica instrucciones en genes. Los genes se convierten en mensajes usando ARN, que lleva instrucciones para producir proteínas. Las proteínas pueden formar estructuras y actuar como máquinas moleculares.

    En la teoría del 'mundo del ARN', la vida comenzó con moléculas de ARN, que puede almacenar instrucciones y puede actuar como una máquina modesta, potencialmente permitiéndoles auto-replicarse. Propone que a través de la evolución, la vida en el mundo del ARN dio paso a la era del ADN y las proteínas, porque el ADN es más estable y duradero que el ARN.

    En el estudio actual, publicado en Naturaleza , los investigadores simularon las condiciones en una Tierra rocosa primordial con estanques poco profundos en el laboratorio. Disolvieron sustancias químicas que forman ARN en agua, luego secarlos y calentarlos, luego simularon los primeros rayos del sol exponiéndolos a la radiación ultravioleta.

    En esta recreación de la geoquímica primitiva de la Tierra, Los intermedios en la síntesis de dos de los componentes básicos del ARN también se convirtieron simultáneamente en dos de los componentes básicos del ADN.

    Es la primera demostración de que cantidades razonables de un alfabeto genético compuesto por cuatro bloques de construcción, dos para ARN y dos para ADN, potencialmente suficientes para haber codificado la vida temprana, que era mucho menos complejo que la vida actual, puede haber estado disponible en la Tierra primordial.

    El profesor John Sutherland del Laboratorio de Biología Molecular del MRC, quien dirigió el trabajo, dice:"La hipótesis del mundo del ARN sugiere que la vida comenzó con ARN, antes de que ocurriera una adquisición genética que involucraba maquinaria biosintética primitiva y selección natural para dar como resultado el ADN ".

    "Nuestro trabajo sugiere que en condiciones consistentes con estanques y riachuelos primordiales poco profundos había un sistema genético mixto con bloques de construcción de ARN y ADN que coexistían en los albores de la vida. Esto cumple lo que mucha gente piensa que es una condición previa clave para la emergencia espontánea de Vida en la Tierra."

    Los experimentos del equipo para simular la geoquímica temprana de la Tierra mostraron que cuatro de los componentes básicos del ADN y el ARN pueden surgir de los mismos reactivos y condiciones. Produjeron citidina y uridina, dos de los componentes básicos del ARN, y desoxiadenosina, que es uno de los del ADN. La desoxiadenosina se convirtió parcialmente en desoxiinosina, que puede asumir el papel de otro bloque de construcción del ADN.

    Creen que estos cuatro bloques de construcción pueden haber coexistido antes de que la vida evolucionara y fueron el comienzo de un alfabeto genético primitivo.

    El profesor Sutherland añade:"Los ácidos nucleicos, ARN y ADN, están claramente relacionados y este trabajo sugiere que ambos derivan de un ancestro híbrido, en lugar de uno que preceda al otro ".

    "Dado que la información genética siempre fluye de los ácidos nucleicos a las proteínas, y nunca al revés (un principio llamado el 'dogma central' de la biología molecular por Francis Crick) ahora necesitamos descubrir cómo la información que pueden ser almacenada y suministrada por estos ácidos nucleicos podría haber sido utilizada por primera vez para producir proteínas ".

    Comprender los orígenes químicos de la vida es un aspecto fundamental de las ciencias naturales, y puede informar el diseño de la biología sintética futura.

    Dra. Megan Dowie, El jefe de medicina molecular y celular del MRC comentó:"Este estudio muestra que la investigación de cielos azules puede revelar conocimientos fascinantes sobre cómo pueden haber surgido los inicios de la vida". y demuestra la importancia de apoyar la investigación fundamental. Estos descubrimientos fundamentales en las ciencias de la vida podrían permitir estrategias futuras emocionantes para la biología artificial ".


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