Antes de que hubiera vida, el ácido ribonucleico (ARN) gobernaba la sopa primordial. O eso dice la historia, según lo que se conoce como la hipótesis del RNA World. Pero parece que pudimos haber sido demasiado apresurados en dejar de lado al primo más complejo del ARN, el ácido desoxirribonucleico (ADN).

Químicos del Reino Unido y EE.UU. han demostrado cómo ambas moléculas podrían haberse formado en condiciones que probablemente hayan estado presentes en la Tierra temprana. Este descubrimiento podría forzar un replanteamiento de los modelos líderes de los orígenes de la vida.

ARN y ADN juntos en la Tierra temprana

Al elaborar un estudio anterior que demostró un método para construir cadenas de ácido nucleico en un ambiente prebiótico, el equipo ha demostrado cómo el ARN se puede convertir en componentes de la molécula de ADN en unos pocos pasos fáciles, sin necesidad de enzimas.

Ramanarayanan Krishnamurthy, del Scripps Research Institute de EE.UU., dijo en un comunicado:

Estos nuevos hallazgos sugieren que puede que no sea razonable que los químicos se guíen tan fuertemente por la hipótesis de RNA World en la investigación de los orígenes de la vida en la Tierra”.

Durante casi medio siglo, los biólogos han estado ganando confianza en los modelos que afirman que la maquinaria química que compone las primeras células tuvo sus raíces en reacciones químicas basadas en ARN.

A primera vista, es una opción sólida. La bioquímica moderna puede reducirse a interacciones entre el ADN, el ARN y las proteínas.

La estructura más simple del ARN y su talento para el trabajo mecánico le da una ventaja en las hipótesis que sugieren que las primeras reacciones bioquímicas fueron predominantemente gobernadas por una única molécula versátil.

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Hipótesis de RNA World no lo es todo

No solo puede hacer un trabajo adecuado tanto de creación de plantillas como de construcción, los químicos están encontrando una variedad de métodos potenciales para cultivar ARN utilizando listas de ingredientes de compuestos orgánicos más simples.

Sin embargo, por más convincente que parezca, la hipótesis de RNA World no es el único caballo en la carrera. Las proteínas también podrían haber producido copias por su cuenta, por ejemplo.

Pero sin una forma sencilla de obtener ADN de precursores más simples, pocos investigadores han defendido el papel del ADN en las reacciones prototipo de la vida.

Krishnamurthy y sus colegas han sospechado durante algún tiempo que la historia de RNA World es un poco más complicada de lo que parece.

Por un lado, la evolución de los sistemas de ARN puro en sistemas basados ​​en ADN probablemente requeriría algún tipo de período de traspaso en el que ambas moléculas estuvieran realizando tareas de plantillas similares.

ADN y ARN

Hace varios años, los investigadores demostraron que tales moléculas híbridas no eran tan estables como las cadenas puras de ARN y ADN. Esto plantea una pregunta interesante: ¿por qué las mezclas híbridas delicadas evolucionan a partir de mezclas más robustas basadas en ARN?

Una respuesta es que, para empezar, no había un mundo de ARN puro, solo una mezcla inestable de las dos moléculas que compiten por la supremacía, hasta que un sistema de ADN puro venciera.

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Krishnamurthy dijo:

Están comenzando a darse cuenta en el campo de que el ARN y el ADN se podrían haber mezclado inicialmente, pero luego se separaron según las cosas que mejor hacen”.

Todo muy bien, pero ¿de dónde viene esta riqueza de moléculas de ADN? Ahora, Krishnamurthy tiene una respuesta en forma de una sustancia química sulfurosa llamada tiouridina.

Ya implicado como un posible precursor del ARN, el equipo demostró cómo el compuesto podría reaccionar potencialmente en varias etapas para formar desoxiadenosina, la espina dorsal azucarada de la molécula de ADN unida a una de las bases de su código genético.

Alternativamente, un proceso similar podría producir su pariente químico, la desoxirribosa.

Sin embargo, mostrar cómo pudo haber ocurrido un proceso no es lo mismo que probar que se llevó a cabo.

Pero saber que no se necesitaría mucho para convertir el ARN en ADN podría, al menos, darle un lugar en la mesa a la hora de resolver algunos de los grandes problemas con la hipótesis del RNA World.

El estudio científico ha sido publicado en la revista Nature Chemistry.