¿Cómo surgió la vida en la Tierra? Los investigadores de Rutgers han encontrado entre la primera y quizás la única evidencia sólida de que los catalizadores de proteínas simples, esenciales para las células, los componentes básicos de la vida, funcionar — puede haber existido cuando comenzó la vida.

Su estudio de un péptido primordial, o proteína corta, se publica en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense .

A finales de la década de 1980 y principios de la de 1990, el químico Günter Wächtershäuser postuló que la vida comenzó en rocas que contienen hierro y azufre en el océano. Wächtershäuser y otros predijeron que los péptidos cortos habrían unido metales y servirían como catalizadores de la química productora de vida. según el coautor del estudio, Vikas Nanda, profesor asociado de la Facultad de Medicina Robert Wood Johnson de Rutgers.

El ADN humano consta de genes que codifican proteínas que tienen entre unos cientos y miles de aminoácidos de longitud. Estas proteínas complejas, necesarias para que todos los seres vivos funcionen correctamente, son el resultado de miles de millones de años de evolución. Cuando la vida comenzo las proteínas eran probablemente mucho más simples, quizás solo de 10 a 20 aminoácidos de longitud. Con modelado por computadora, Los científicos de Rutgers han estado explorando cómo podrían haber sido los primeros péptidos y sus posibles funciones químicas. según Nanda.

Los científicos utilizaron computadoras para modelar un Proteína de 12 aminoácidos y la probé en el laboratorio. Este péptido tiene varias características importantes e impresionantes. Contiene solo dos tipos de aminoácidos (en lugar de los 20 aminoácidos estimados que sintetizan millones de proteínas diferentes necesarias para funciones corporales específicas), es muy corto y podría haber surgido espontáneamente en la Tierra primitiva en las condiciones adecuadas. El grupo de metales en el núcleo de este péptido se asemeja a la estructura y química de los minerales de hierro y azufre que abundaban en los primeros océanos de la Tierra. El péptido también puede cargar y descargar electrones repetidamente sin desmoronarse, según Nanda, un miembro de la facultad residente en el Centro de Tecnología y Medicina Avanzadas.

"Las proteínas modernas llamadas ferredoxinas hacen esto, transportar electrones alrededor de la célula para promover el metabolismo, "dijo el autor principal, el profesor Paul G. Falkowski, quien dirige el Laboratorio de Biofísica Ambiental y Ecología Molecular de Rutgers. "Un péptido primordial como el que estudiamos puede haber tenido una función similar en los orígenes de la vida".

Falkowski es el investigador principal de un proyecto ENIGMA financiado por la NASA y dirigido por científicos de Rutgers que tiene como objetivo comprender cómo evolucionaron los catalizadores de proteínas al comienzo de la vida. Nanda lidera un equipo que caracterizará todo el potencial del péptido primordial y continuará desarrollando otras moléculas que pueden haber jugado un papel clave en los orígenes de la vida.

Con computadoras, Los científicos de Rutgers han destrozado y diseccionado casi 10, 000 proteínas y señaló cuatro "Legos de la vida:estructuras químicas centrales que se pueden apilar para formar las innumerables proteínas dentro de todos los organismos. El pequeño péptido primordial puede ser un precursor de los Legos de la vida más largos, y los científicos ahora pueden realizar experimentos sobre cómo esos péptidos pueden haber funcionado en la química de la vida temprana.