¿EL HUEVO O LA GALLINA?
¿De dónde recibió la información genética el primer
ser vivo de la Tierra?
Entre los
científicos que se dedican a estudiar el origen de la vida hay un gran consenso
sobre que el primer material genético probablemente fue el ARN
Coordinación y redacción: Victoria Toro
Cadena de ADN. PIXABAY
Es importante empezar diciendo que lo que
voy a responder es en parte especulación porque, aunque hay muchas evidencias
que indican que pudo ser así, no podemos tener una certeza total sobre cómo fue
el camino recorrido por la vida en épocas tan remotas como hace 3.850 millones
de años.
Y lo que está claro es que no podemos volver a ese momento para ver
qué sucedió realmente.
A pesar de ello, entre los científicos que se dedican a estudiar el origen de
la vida hay un gran consenso sobre que el primer material genético no pudo ser
el ADN (ácido desoxirribonucleico), sino que probablemente fue el ARN (ácido
ribonucleico).
Para entender por qué se ha llegado a esa conclusión debes
conocer la forma en que funciona la vida actual.
El ADN guarda la información
hereditaria, es decir, las instrucciones sobre cómo es cada ser vivo, cuáles
son sus capacidades y qué es lo que le distingue del resto.
Con esta
información la célula va a dirigir la formación de otras moléculas, las
proteínas, que harán funcionar el organismo gracias a su capacidad para formar
estructuras y facilitar las reacciones propias de la vida.
Esto, que dicho así
parece muy simple, requiere, sin embargo, mecanismos muy sofisticados para
pasar de la molécula que almacena la información, el ADN, a las moléculas que
la ejecutan, las proteínas.
Y estos mecanismos no pudieron aparecer de repente,
sino que son propios de un estado en el que la vida tendría que haber llegado
ya a un alto nivel de complejidad.
El problema alcanza grado
de paradoja cuando vemos que los procesos que tienen lugar para pasar desde el
ADN a las proteínas necesitan la intervención de otras proteínas, las cuales
para ser sintetizadas requieren también información contenida en el ADN.
Se
plantea algo similar a la adivinanza que nos contaban de niños: ¿Qué fue antes,
el huevo o la gallina?
En este caso, ¿qué fue antes el ADN o las proteínas?
La
solución parece estar en otra molécula, el ARN, que tiene las dos capacidades:
almacenar información basada en el orden en que se disponen los nucleótidos que
lo componen (como hace el ADN) y capacidad catalítica, similar a la de las
proteínas.
Ya el solo hecho de que el ADN esté en el núcleo y el ARN sea la
molécula que va al ribosoma, la estructura donde va a ser “leído” para dirigir
la síntesis de proteínas, nos dice mucho.
Respecto a la capacidad
del ARN para almacenar información tenemos dos ejemplos actuales en los que
esto sucede así.
Son los viroides y los virus de ARN.
Los viroides son agentes
infecciosos de plantas que están compuestos solo por ARN que, sorprendentemente,
no codifica para proteínas.
Es decir, es la propia molécula de ARN la que es
capaz de llevar a cabo todo el proceso infeccioso en la planta.
En los virus de
ARN, como su propio nombre indica, la molécula que almacena la información
genética es precisamente el ARN, aunque en este caso sí contiene información
para dar lugar a la síntesis de las proteínas virales.
Se
plantea algo similar a la adivinanza que nos contaban de niños: ¿Qué fue antes,
el huevo o la gallina? En este caso, ¿qué fue antes el ADN o las proteínas?
La otra capacidad del
ARN, la de catalizar reacciones, es posible gracias a que el ARN no forma
cadenas dobles en forma de doble hélice como sucede en el ADN, sino que
permanece como cadena sencilla que se pliega espacialmente en forma de estructuras
tridimensionales que maximizan su estabilidad.
Bien, pues en estas estructuras
tridimensionales pueden generarse centros específicos donde se aproximen
moléculas de sustrato y reaccionen entre ellas.
Así, de un modo similar a como
lo hacen las proteínas, las moléculas de ARN pueden catalizar reacciones.
Todo
esto nos hace pensar que la primera información genética, o lo que es lo mismo,
las primeras moléculas capaces de iniciar un proceso de evolución darwiniana
para dar lugar a la vida actual estaban formadas por ARN.
En cualquier caso yo no creo
que en esa Tierra primitiva hubiera solo moléculas de ARN.
Seguramente había
una mezcla muy compleja de moléculas de ARN que estaban llevando a cabo estos
procesos catalíticos y este almacenamiento de información, pero por otro lado
también habría pequeños péptidos que podrían ayudar en la copia de ese ARN.
Porque uno de los problemas no resueltos es cómo era la copia de esas moléculas
informativas, ya que de momento no se ha conseguido aislar ninguna ribozima
capaz de catalizar su propia replicación.
Si pensamos en el origen de la vida,
la imagen que puede venirnos a la cabeza es la de un charco de agua sucia
conteniendo moléculas de lípidos que comenzarían a formar las membranas
primitivas, superficies del tipo de las arcillas que ayudarían al ensamblaje de
moléculas complejas y, como hemos dicho, una mezcla de moléculas que de forma
conjunta favorecieran la emergencia de sistemas capaces de almacenar
información y realizar un metabolismo primitivo.
Ester Lázaro es investigadora
científica. Experta en Evolución. Centro de Astrobiología (INTA-CSIC)
Fuente
“EL PAÍS”, España,
23.11.2018
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