El descubrimiento de una proteína sugiere que la evolución podría ser anterior a la propia vida

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Una cámara de la NASA en el satélite del Observatorio Climático del Espacio Profundo ha devuelto su primera vista de todo el lado de la Tierra iluminado por el sol desde un millón de millas de distancia. Créditos: NASA
Una cámara de la NASA en el satélite del Observatorio Climático del Espacio Profundo ha devuelto su primera vista de todo el lado de la Tierra iluminado por el sol desde un millón de millas de distancia. Créditos: NASA

Todos y cada uno de los organismos presentes en la Tierra tienen aminoácidos. Eso se debe a que todas las cosas de la Tierra están conectadas a través de este árbol de la vida con un origen, un organismo que fue el antepasado de todos los seres vivos. Un nuevo estudio describe los acontecimientos que determinaron que ese antepasado tuviera los aminoácidos que tuvo.

Para ello, los científicos simularon en el laboratorio las condiciones de la Tierra primitiva. Imitaron la síntesis proteica primigenia de hace 4.000 millones de años utilizando un conjunto alternativo de aminoácidos muy abundantes antes de que surgiera la vida en la Tierra.

Descubrieron que la bioquímica de los compuestos orgánicos prehistóricos incluía los aminoácidos más adecuados para el plegamiento de proteínas. En otras palabras, la vida evolucionó en la Tierra porque algunos aminoácidos estaban disponibles y eran sencillos de sintetizar en entornos prehistóricos. Algunos eran especialmente buenos para ayudar a las proteínas a adoptar formas particulares para llevar a cabo actividades esenciales.

Las proteínas antiguas no habrían sabido evolucionar hasta convertirse en todo lo que existe hoy en día sin aminoácidos específicos.

Stephen Fried, químico de la Johns Hopkins que codirigió la investigación con científicos de la Universidad Charles de la República Checa, afirmó: "El plegamiento de proteínas nos permitió evolucionar incluso antes de que hubiera vida en nuestro planeta. Se podía evolucionar antes de que existiera la biología; se podía tener selección natural para las sustancias químicas útiles para la vida incluso antes de que existiera el ADN".

A lo largo de sus primeros mil millones de años, la atmósfera de la Tierra se componía de varios gases, como el amoníaco y el dióxido de carbono, que se combinaron con una intensa radiación ultravioleta para crear algunos de los aminoácidos clásicos más simples. Otros llegaron a través de un envío especial de meteoritos, que aportaron diversos componentes y completaron un conjunto de 10 aminoácidos "primitivos" que ayudaron a la vida en la Tierra.

Fried afirma: "Intentamos descubrir qué tenían de especial nuestros aminoácidos canónicos. ¿Fueron seleccionados por alguna razón en particular?".

Según estimaciones científicas, la Tierra tiene 4.600 millones de años y hubo que esperar hasta hace 3.800 millones para que el ADN, las proteínas y otras sustancias químicas empezaran a formar la vida primitiva. Las últimas investigaciones aportan nuevas pistas sobre el enigma de lo que ocurrió entre medias.

Según Fried, "para que haya evolución en el sentido darwiniano, es necesario contar con esta sofisticada forma de convertir moléculas genéticas como el ADN y el ARN en proteínas. Pero para replicar el ADN también hacen falta proteínas, así que nos encontramos con el problema del huevo y la gallina. Nuestra investigación demuestra que la naturaleza podría haber seleccionado bloques de construcción con propiedades útiles antes de la evolución darwiniana".

Se han encontrado aminoácidos en asteroides distantes de la Tierra, lo que indica que estas sustancias son comunes en todo el universo. Fried cree que los nuevos hallazgos también pueden influir en la probabilidad de descubrir vida en el espacio.

Según Fried, "parece que al universo le encantan los aminoácidos. Quizá no sería tan diferente si encontráramos vida en otro planeta".

Fuentes, créditos y referencias:

Universidad Johns Hopkins - Mikhail Makarov, Alma C. Sanchez Rocha et al. Early Selection of the Amino Acid Alphabet Was Adaptively Shaped by Biophysical Constraints of Foldability. The Journal of the American Chemical Society. DOI: 10.1021/jacs.2c12987

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