Nuestra Tierra prehistórica, bombardeado con asteroides y relámpagos, plagado de burbujeantes piscinas geotermales, puede que hoy no parezca hospitalario. Pero en algún lugar del caos químico de nuestro planeta primitivo, la vida se formó. ¿Cómo? Por décadas, Los científicos han intentado crear réplicas en miniatura de la Tierra infantil en el laboratorio. Allí, buscan los ingredientes primordiales que crearon los bloques de construcción esenciales para la vida.

Es atractivo perseguir nuestra historia de origen. Pero esta búsqueda puede traer algo más que emoción. El conocimiento de cómo la Tierra construyó sus primeras células podría informar nuestra búsqueda de vida extraterrestre. Si identificamos los ingredientes y el entorno necesarios para provocar una vida espontánea, podríamos buscar condiciones similares en planetas de nuestro universo.

Hoy dia, gran parte de la investigación sobre el origen de la vida se centra en un bloque de construcción específico:el ARN. Si bien algunos científicos creen que la vida se formó a partir de moléculas más simples y solo más tarde evolucionó el ARN, otros buscan evidencia para probar (o refutar) que el ARN se formó primero. Una molécula compleja pero versátil, El ARN almacena y transmite información genética y ayuda a sintetizar proteínas. haciéndolo un candidato capaz para la columna vertebral de las primeras células.

Para verificar esta "Hipótesis mundial de ARN, "los investigadores se enfrentan a dos desafíos. Primero, necesitan identificar qué ingredientes reaccionaron para crear los cuatro nucleótidos del ARN:adenina, guanina citosina y uracilo (A, GRAMO, C, y tú). Y, segundo, necesitan determinar cómo el ARN almacena y copia la información genética para poder replicarse.

Hasta aquí, Los científicos han logrado un progreso significativo en la búsqueda de precursores de C y U. Pero A y G siguen siendo esquivos. Ahora, en un artículo publicado en PNAS , Jack W. Szostak, Profesor de Química y Biología Química en la Universidad de Harvard, junto con el primer autor y estudiante de posgrado Seohyun (Chris) Kim, sugieren que el ARN podría haber comenzado con un conjunto diferente de bases de nucleótidos. En lugar de guanina, El ARN podría haber dependido de un sustituto:la inosina.

"Nuestro estudio sugiere que las primeras formas de vida (con A, U, C, y yo) puede haber surgido de un conjunto diferente de bases nucleicas que las que se encuentran en la vida moderna (A, U, C, y G), ", dijo Kim. ¿Cómo llegaron él y su equipo a esta conclusión? El laboratorio intenta crear A y G, nucleótidos a base de purina, produjo demasiados productos secundarios no deseados. Recientemente, sin embargo, Los investigadores descubrieron una forma de producir versiones de adenosina e inosina, 8-oxo-adenosina y 8-oxo-inosina, a partir de materiales disponibles en la Tierra primitiva. Entonces, Kim y sus colegas se propusieron investigar si el ARN construido con estos análogos podría replicarse de manera eficiente.

Pero, los sustitutos no cumplieron. Como un pastel horneado con miel en lugar de azúcar, el producto final puede tener un aspecto y un sabor similar, pero no funciona tan bien. La torta de miel se quema y se ahoga en líquido. El ARN de 8-oxo-purina todavía funciona, pero pierde tanto la velocidad como la precisión necesarias para copiarse a sí mismo. Si se replica con demasiada lentitud, se desmorona antes de completar el proceso. Si comete demasiados errores, no puede servir como una herramienta fiel para la propagación y la evolución.

A pesar de su desempeño inadecuado, las 8-oxo-purinas trajeron una sorpresa inesperada. Como parte de la prueba, el equipo comparó las habilidades de la 8-oxo-inosina contra un control, inosina. A diferencia de su contraparte 8-oxo, La inosina permitió que el ARN se replicara con alta velocidad y pocos errores. "Resulta que exhibe velocidades y fidelidades razonables en las reacciones de copia de ARN, ", concluyó el equipo." Proponemos que la inosina podría haber servido como sustituto de la guanosina en la aparición temprana de la vida ".

El descubrimiento de Szostak y Kim podría ayudar a fundamentar la hipótesis del mundo del ARN. A tiempo, su trabajo podría confirmar el papel principal del ARN en nuestra historia de origen. O, los científicos podrían encontrar que la Tierra primitiva ofrecía múltiples caminos para que la vida creciera. Finalmente, armado con este conocimiento, Los científicos podrían identificar otros planetas que tienen los ingredientes esenciales y determinar si compartimos este universo o somos, Por supuesto, solo.