El Origen de la Vida

Un nuevo sistema que imita al ADN ayudará a comprender el origen de la vida
Además, podría servir para crear materiales auto-reparables .
Científicos del Instituto de Investigación Scripps de Estados Unidos han creado un nuevo análogo del ADN que es capaz de ensamblarse y desensamblarse a sí mismo. Este nuevo sistema contiene componentes que podrían haberse encontrado en la Tierra antes de que en ella apareciese la vida, por lo que los investigadores creen que les podrá servir para comprender cómo pudo emerger ésta en nuestro planeta. Por otro lado, futuras aplicaciones del análogo van desde la generación de materiales capaces de repararse solos, hasta materiales que se remodelan a sí mismos en respuesta a los cambios del entorno.

Un equipo de científicos del Instituto de Investigación Scripps de California, ha creado un nuevo análogo del ADN que se ensambla y se desensambla a sí mismo, sin la ayuda de enzimas (algunas enzimas se utilizan para clonar fragmentos de ADN). Dado que este nuevo sistema contiene componentes que podrían haberse encontrado en la Tierra antes de que apareciese la vida, los científicos esperan que les ayude a comprender cómo pudo emerger ésta en nuestro planeta. Por otro lado, según publica el Instituto de Investigación Scripps en un comunicado, este análogo del ADN podría ser un punto de partida hacia el desarrollo de nuevos materiales capaces de auto-repararse o de transformarse en respuesta a su entorno.

Reproducción a gran escala de una secuencia de ADN

en el interior del Museu de les Ciències Príncipe Felipe.

Mientras que gran parte de los trabajos realizados hasta ahora con los análogos del ADN, como el ANP (ácido nucleico peptídico), se han focalizado en las bases nitrogenadas del ADN (que son complementarias entre sí y forman parejas), ya ancladas a unidades troncales, para diseñar su sistema, Reza Ghadiri tuvo la idea de trabajar con bloques de fabricación más simples. Si estos bloques tenían lazos que se invirtieran fácilmente -a diferencia que en el ADN o en el ANP- esto podría evitar la necesidad de enzimas, al tiempo que se mantendrían las características claves de la codificación de la información. Como resultado, los científicos desarrollaron un sistema formado por péptidos y el aminoácido cisteína. Este aminoácido se enlazaría de forma reversible con un compuesto orgánico conocido como tioéster. Así, los científicos crearon un ácido nucleico peptídico tioéster (tANP), con el que es posible que las bases nitrogenadas del ADN se acoplen y se desacoplen del tANP formando ensamblajes variables. Al unir el tANP con el ADN, las hebras complementarias de ambos se ensamblan. Estos apareamientos pueden después abrirse añadiendo nuevas hebras complementarias de ADN, para que se generen otras estructuraciones. Por otro lado, Ghadiri y su equipo también han demostrado que una hebra de tANP puede actuar como plantilla, generando la formación de tANP complementario, aunque todavía no se ha podido lograr la auto-replicación del tANP, que sería un objetivo final de la investigación.

Los científicos están tan sorprendidos como fascinados por la cuestión de cómo pudo surgir en la Tierra la vida. Una de las teorías más generalizadas señala que, antes de que apareciera el ADN, las formas de vida más primitivas usaban el ARN (ácido nucleico formado por una cadena de ribonucleótidos) para transmitir sus códigos genéticos. Esta idea es la conocida como hipótesis del “Mundo del ARN”. Sin embargo, muchos investigadores señalan que el ARN sería demasiado complejo, por lo que algo aún más simple debió precederle, en las formas de vida primitivas. Reza Ghadiri, químico del Instituto de Investigación Scripps y director de la presente investigación, ha estado trabajando durante años para descubrir qué replicadores y sistemas genéticos podría haber antes de la llegada del Mundo del ARN. Uno de los focos clave de sus estudios ha sido el papel de unas moléculas orgánicas llamadas aminoácidos en esta cuestión. Ya en 1996, Ghadiri y sus colaboradores demostraron por vez primera que las hebras de aminoácidos y de péptidos (moléculas formadas por la unión de varios aminoácidos mediante enlaces peptídicos) del ADN podían auto-replicarse en condiciones en las que no hubiera enzimas. Ahora, Ghadiri y su equipo intentan generar un sistema capaz de realizar procesos similares a la evolución darwiniana. Según el investigador, el análogo de ADN conseguido sería “el primer paso hacia ese objetivo”.