Un solo proceso de cómo se hizo un grupo de moléculas llamadas nucleótidos en la Tierra primitiva, antes de que comenzara la vida, ha sido sugerido por un equipo de investigadores dirigido por UCL.

Los nucleótidos son esenciales para toda la vida en la Tierra, ya que forman los componentes básicos del ADN o ARN. y comprender cómo se hicieron por primera vez es un desafío de larga data que debe resolverse para dilucidar los orígenes de la vida.

En un estudio, publicado hoy en Comunicaciones de la naturaleza y financiado por el Consejo de Investigación en Ingeniería y Ciencias Físicas, la Fundación Simons y el desafío Origins of Life, investigadores de la UCL, La Universidad de Harvard y el Hospital General de Massachusetts sugieren un único mecanismo químico por el cual ambas clases de nucleótidos, purinas y pirimidinas, podrían haberse formado juntas.

Antes de ahora, Los científicos pensaban que las dos clases de nucleótidos debían haberse elaborado por separado y en condiciones mutuamente incompatibles. Este estudio es el primero en demostrar que tanto las purinas como las pirimidinas pueden formarse a partir de una molécula precursora común que existía antes de que comenzara la vida.

"Ofrecemos una nueva perspectiva sobre cómo se fabricaron las moléculas de ARN originales y sugerimos una solución química simple para administrar nucleótidos de purina y pirimidina en los orígenes de la vida". "explicó el autor correspondiente, Dr. Matthew Powner (Química UCL).

"El ARN es la piedra angular de toda la vida en la Tierra y probablemente contenía la primera información al comienzo de la vida, pero la producción de ARN requiere que estén disponibles simultáneamente nucleótidos de purina y pirimidina. Una solución a este problema ha sido difícil de alcanzar durante más de 50 años ".

El equipo demostró cómo las purinas y los nucleótidos de pirimidina se pueden ensamblar en el mismo andamio de azúcar para formar moléculas llamadas ribonucleótidos que se utilizan para construir ARN.

Los nucleótidos de purina y pirimidina se utilizan para crear el ADN y el ARN. Los nucleótidos de purina y pirimidina se unen entre sí a través de interacciones moleculares específicas que proporcionan un mecanismo para copiar y transferir información a nivel molecular. que es esencial para la genética, replicación y evolución. Por lo tanto, se cree que comprender los orígenes de los nucleótidos es clave para comprender los orígenes de la vida misma.

El equipo descubrió que las moléculas, llamado 8-oxo-adenosina y 8-oxo-inosina, que son ribonucleótidos de purina, pueden formarse en las mismas condiciones químicas que los ribonucleótidos de pirimidina naturales. También encontraron que un precursor químico puede producir ribonucleótidos de purina y pirimidina de manera divergente.

"El mecanismo que hemos informado da a ambas clases de moléculas la misma estereoquímica que se encuentra universalmente en el andamio de azúcar de los ácidos nucleicos biológicos, sugiriendo que los ribonucleótidos 8-oxo-purina pueden haber jugado un papel clave en los ácidos nucleicos primordiales, "dijo el Dr. Shaun Stairs (UCL Chemistry), primer autor del estudio.

El equipo ahora planea investigar más a fondo los mecanismos que utilizan 8-oxo-purinas para transferir información, lo que podría ayudar a los científicos a comprender mejor los primeros sistemas de transferencia de información de la vida.