Los investigadores que buscan comprender cómo pudo haber surgido la vida a partir de la sopa primordial de la Tierra han descubierto un comportamiento interesante del ácido ribonucleico (ARN), que sugerimos que podría haber dado paso a la vida basada en el ARN.
La investigación del equipo, publicado esta semana en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, describe una ribozima que podría crear un ambiente en el cual el ARN se replica con mayor precisión. Otros esfuerzos de ARN autorreplicante habían dado como resultado nuevas versiones con demasiados errores para seguir siendo funcionales.
“Estamos persiguiendo los albores de la evolución”, dice Gerald Joyce, coautor del artículo y presidente del Instituto Salk, en una liberación del instituto. “Al revelar estas nuevas capacidades del ARN, estamos descubriendo los orígenes potenciales de la vida misma , y cómo las moléculas simples Podría haber allanado el camino para la complejidad y diversidad de la vida que vemos hoy”.
el Hipótesis del mundo del ARN es la idea que El ARN podría haber impulsado la biología de la Tierra sin ADN ni proteínas. La hipótesis se apoya en ribozimas, moléculas de ARN que hacen las funciones de enzimas, que son proteínas que catalizan y acelerar reacciones químicas.
En su experimento de laboratorio, los investigadores desarrollaron una ribozima de ARN polimerasa particular que es capaz de producir cadenas de ARN con mayor precisión que los esfuerzos anteriores. . Esos esfuerzos anteriores produjeron ribozimas que fueron capaces de producir nuevas versiones de sí mismas, pero eventualmente se agregaron tantos errores a las hebras. que las ribozimas perdieron su funcionalidad.
Las ribozimas con las que trabajó el equipo eran “cabezas de martillo”, un tipo que divide otras moléculas de ARN. Nuevas variantes de la ribozima cabeza de martillo producidas en El proceso fue más fácil de replicar que los cabezas de martillo originales que usó el equipo. Las cabezas de martillo de la polimerasa de mayor fidelidad (representadas a la derecha en (ver el vídeo de arriba) conservaron sus funciones y produjeron nuevas secuencias, mientras que los tiburones martillo producidos por la polimerasa de baja fidelidad perdieron su función (representados como un punto blanco en los gráficos arriba).
“Este estudio sugiere que el amanecer de la evolución podría haber sido muy temprano y muy simple”, dijo Nikolaos Papastavrou, investigador del Centro Salk. Institute y autor principal del estudio, en el comunicado. “Algo en el nivel de moléculas individuales podría sostener la evolución darwiniana, y eso podría han sido la chispa que permitió que la vida se volviera más compleja, pasando de moléculas a células y organismos multicelulares”.
El equipo aún no ha producido una ARN polimerasa autorreplicante; es decir, una ribozima para la cual este proceso de replicación es auto-replicante. Según los investigadores, esa operación autónoma de ARN podría ocurrir en la próxima década.
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