Cómo se formó el ARN en los orígenes de la vida

Se ha sugerido un único proceso sobre como se formaron un grupo de moléculas llamadas nucleótidos en la Tierra temprana antes de que la vida se formara, según un equipo de investigadores de la UCL.

Los nucleótidos son esenciales para la vida ya que forman los bloques básicos del ADN y ARN y entender como se formaron ha sido un reto durante mucho tiempo para lograr entender el origen de la vida.

En un estudio publicado en Nature Communications (el 24 de Mayo, 2017) y financiado por el Consejo de Investigación de Ciencias Físicas e Ingeniería, la Fundación Simons y el Reto Orígenes de la Vida, los investigadores de la UCL, de la Universidad de Harvard y el Hospital General de Massachussets sugieren un mecanismo químico simple por el que ambas clases de nucleótidos (purinas y piramidinas) se podrían haber formado juntas.

Hasta ahora los científicos pensaban que las dos clases de nucleótidos se debían haber creado separadamente y en condiciones mutuamente incompatibles. El estudio es el primero en demostrar que purinas y piramidinas se pueden formar a partir de una molécula precursora común que existiera antes de que la vida empezara.

“Ofrecemos una nueva perspectiva de cómo las moléculas originales de ARN se crearon y sugerimos un mecanismo simple para la formación de nucleótidos pruina y piramidina en los orígenes de la vida”, explica el coautor Dr. Matthew Powner (Química UCL)

“El ARN es la piedra angular de toda la vida en la Tierra y probablemente portó la primera información de la vida, pero para hacer ARN se necesitan nucleótidos de purinas y piramidinas que estén disponibles simultaneamente. La solución a este problema ha sido esquiva durante más de 50 años”.

El equipo demostró como los nucleótidos purina y piramidina se pueden acoplar en la misma estructura de azúcares para formar moléculas llamadas ribonucleótidos que se utilizan para construir ARN.

Los nucleótidos purina y pirimadina se utilizan tanto para el AND como el ARN. Los nucleótidos purina y pirimadina se juntan a través de interacciones específicas que proveen un mecanismo de copia y transferencia de información a nivel molecular que es esencial para la evolución y réplica genética. Por eso entender los orígenes de los nucleótidos se piensa que es la clave para entender el origen de la vida misma.

El equipo descubrió que las moléculas, llamadas 8-oxo-adenosina y 8-oxo-inosina, que son ribonucleótidos de purina, se pueden formar bajo las mismas condiciones químicas que los ribonucleótidos de piramidina. También encontraron que un precursor químico puede divergir hacia ribonucleótidos de purina o piramidina.

“El mecanismo del que hemos informado da a ambas clases de moléculas la misma estereoquímica que se encuentra en las estructuras de azúcares de ácidos nucleicos biológicos, sugiriendo que los ribonucleótidos de 8-oxo-purina pueden haber jugado un papel fundamental en los ácidos nucleicos primordiales.”, dice el Dr. Shaun Stairs (UCL química), autor principal del estudio.

El equipo ahora planea investigar más mecanismos que utilicen 8-oxo-purinas para transmitir información, lo que ayudaría a los investigadores a entender mejor los sistemas de transmisión iniciales de la vida.

Original en inglés : http://www.astrobio.net/also-in-news/rna-formed-origins-life/