domingo, 4 de abril de 2010

Hipótesis actuales: Mundo de ARN.

Bien, seguimos con nuestro problema de encontrar un replicador primitivo plausible, uno cuya existencia en la Tierra recién formada no tenga unas probabilidades astronómicas en contra, y que permitiese poco a poco el paso a otras formas de almacenar y replicar información más parecidas a las que conocemos.

La hipótesis que hoy en día se considera más cercana a la realidad es la del "Mundo de ARN", esta hipótesis se basa en la capacidad de las moléculas de ARN para actuar como catalizadores en reacciones metabólicas. De esta forma, se contempla la posibilidad de que una polimerización espontánea de ribonucleótidos diese como resultado ribozimas (enzimas de ARN) capaces de catalizar su propia autorreplicación. En estos tiempos prácticamente no existirían enzimas formados por moléculas proteicas, sino que todo estaría compuesto de ARN de distintas longitudes, formas y configuraciones. A partir de entonces todo sería cuestión de tiempo y muchas, muchas replicaciones hasta que algo más parecido a la vida que conocemos empezase a tomar forma, por ejemplo mediante la aparición de ARN con la capacidad de coger otro ARN y polimerizar proteínas a partir de él. ¿Improbable? Desde luego, pero mucho menos que otras hipótesis, una vez tenemos el ARN podemos simplemente considerar la aparición de la vida como una cuestión de prueba y error repetida a lo largo de millones y millones de años. Una de las pruebas a favor de esto son los cofactores, moléculas pequeñas que tienen gran importancia en muchas reacciones enzimáticas "apoyando" al enzima principal. Muchos de estos cofactores llevan adheridos nucleótidos de ARN sin función aparente. Los partidarios del Mundo de ARN consideran estos cofactores "fósiles moleculares", remanentes de un pasado en el que todas las reacciones eran catalizadas por ARN; es decir, el equivalente molecular de nuestro coxis.

Sin embargo el ARN también tiene sus desventajas como candidato, siendo la principal su inestabilidad química, acentuada por su sensibilidad a la radiación ultravioleta. Además su polimerización abiótica es muy difícil, a lo que se añade que la cantidad de fostato en disolución que se supone que existía sería demasiado pequeña para la síntesis del esqueleto de gran cantidad de moléculas. Por último, el número de funciones enzimáticas que se han comprobado puede realizar es bastante pequeña.

Como solución al problema de la estabilidad y al de la puesta en marcha de este mundo de ARN se ha planteado la existencia de un mundo pre-ARN, caracterizado por la existencia de replicadores más sencillos que pudieran dar los primeros pasos. Uno de estos replicadores pre-ARN sugeridos es el ANP (Ácido Nucleico Peptídico), consistente en un conjunto de bases unidas a un esqueleto que en vez de consistir en un azúcar fosfatado está formado por unidades de glicina unidas por enlaces peptídicos. Esto simplificaría mucho el proceso de formación, ya que el PNA puede polimerizar espontáneamente a 100ºC, y como ácido nucleico es muchísimo más estable que el ARN, el único problema es que el PNA sólo ha sido sintetizado en laboratorios por el ser humano, y por ahora no hay pruebas de que su formación y polimerización se lleve a cabo en condiciones naturales. Aún así permanece como una posibilidad interesante.

En la siguiente entrada bajamos un nuevo escalón de complejidad y pasamos a los priones.

4 comentarios:

  1. MUY BUENA NOTA, ME SIRVIO MUCHÍSIMO

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  2. En el agua de la tierra primitiva, en la que ya había pequeños oceanos formados por agua aportada por los cometas, había una cantidad relativamente alta de radicales fosfatos reactivos y disueltos en agua: eran producidos al reaccionar un componente de los meteoritos metalicos con el agua, el fosfuro de hierro y niquel, el cual forma parte de los meteoritos metalicos como se ha indicado y que con el agua se descompone en radicales fosfato muy reactivos y solubles en agua.

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