13 abr 2013
Proponen como primer paso para el origen de la vida la creación de proteínas a partir de un conjunto de sólo 10 aminoácidos en un ambiente rico en sal.
El asunto del origen de la vida en la Tierra es muy difícil de atacar con el método científico. De entrada no podemos viajar hacia atrás en el tiempo para comprobar qué pasó y aunque consiguiéramos crear vida en el laboratorio a partir de simples átomos sólo nos proporcionaría una posible vía de cómo pudo ocurrir, porque es de suponer que puede haber más de una camino.
Pese a todo, merece la pena investigar sobre este asunto. Los distintos estudios proponen diferentes escenarios para la síntesis de vida en la Tierra. Unos sitúan esta génesis fuera de la Tierra (es sólo una manera de desplazar el problema) y otros en ambientes extremos terrestres. Así por ejemplo, se ha propuesto que la vida se generó en las chimeneas hidrotermales oceánicas. Incluso se ha propuesto ambientes gélidos para ese origen de la vida. Para cada uno de esos casos se proporcionan ciertos argumentos de plausibilidad.
El paradigma más aceptado por la comunidad científica sostiene que la vida partiría del ARN en unas condiciones de alta temperatura.
Ahora Michael Blaber, de Florida State University College of Medicine, propone un ambiente salino que permitiría a un grupo de aminoácidos adoptar formas complejas, el primer paso para la generación de vida. Esta nueva idea coloca a las proteínas como primer paso, en lugar de a los ácidos nucleicos como el ARN.
Este investigador y sus colaboradores sugieren que hace 4000 millones de años un conjunto de 10 aminoácidos podrían haber formado proteínas con capacidad de plegamiento en ambientes halófilos (ricos en sal). Estas proteínas podrían haber proporcionado actividad metabólica al primer microorganismo que aparecería 200 o 500 millones de años después. Este microorganismo unicelular tendría ya capacidad de replicación y de adaptarse a las condiciones ambientales.
A este resultado han llegado después de tres años de estudio y en el que han empleado técnicas que han necesitado más de 17 años de desarrollo.
Según Blader un conjunto de 10 aminoácidos producidos por procesos químicos simples contiene la información necesaria para producir proteínas complejas capaces de plegarse sin que sea necesario que antes hubiera ARN. Este modelo pondría a las proteínas en primer lugar.
Tampoco se necesita un ambiente extremo en el que la temperatura sea muy alta, como el de las chimeneas hidrotermales, sino que basta con un ambiente halófilo para proporcionar a los aminoácidos prebióticos las condiciones suficientes para formar esas proteínas.
Recordemos que las proteínas son largas cadenas de aminoácidos que se pliegan específicamente hasta adoptar una estructura terciaria determinada que es la que proporciona su función a la proteína. Esto permite a las proteínas interaccionar con las demás y otras moléculas, biológicas o no, así como catalizar determinadas reacciones bioquímicas (capacidad enzimática).
Hay varios tipos de nichos extremófilos en los que la vida pudo surgir, como ambientes termófilos, ambientes ácidos o básicos. Pero, para que la vida exista en esos ambientes, es esencial que las proteínas sean capaces de adaptarse a esas condiciones.
Por otro lado, se han podido encontrar aminoácidos en meteoritos que han impacto sobre la Tierra. Es de suponer que estos aminoácidos se pueden formar fácilmente en las condiciones de la nebulosa primigenia que dio lugar al sistema solar y ese material formaría parte, casi sin alterar, de cometas y asteroides. En la época en la que surgió la vida en la Tierra los impactos de estos cuerpos fueron muy frecuentes, así que se ha propuesto esta vía de aporte de aminoácidos para el origen de la vida en nuestro planeta. Aunque también se han propuesto sistemas de síntesis de aminoácidos locales.
El ambiente en la Tierra antes de que surgiera la vida era muy distinto al actual. La composición atmosférica era diferente y sin oxígeno. Había continentes cubiertos de rocas de origen volcánico, océanos salados y lagunas de agua dulce. Había además muchos puntos calientes.
En la actualidad los seres vivos terrestres usan 20 aminoácidos, pero al principio sólo habría 10 aminoácidos primordiales. Los otros 10 se habrían generado a través de biosíntesis. Estos investigadores han realizado un estudio de deconstrucción simétrico que les ha permitido identificar los péptidos primordiales que hicieron de bloques constructivos de las primeras proteínas. Según sus resultados, basta un conjunto de 10 amioácidos distintos para formar proteínas complejas plegadas. Estos investigadores han conseguido plegamiento con cadenas de sólo 12 aminoácidos, por lo que no haría falta empezar con largas cadenas para tener ya una bioquímica interesante.
Este trabajo podría hacer que se repensaran los posibles escenarios para el origen de la vida en la Tierra.
