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La Tierra primitiva no era más que un pavoroso caos de roca fundida, vapores y charcas humeantes. Sin embargo, en esa aparente desolación, algo extraordinario estaba gestándose. Desde el barro cálido de una fuente termal o las aguas poco profundas de un lago, la química comenzó a entretejer lo que hoy reconocemos como vida.
Un equipo de químicos de la University College London (UCL) acaba de dar un paso esencial en la comprensión de este proceso, al demostrar cómo el ARN y los aminoácidos (dos de los componentes más esenciales de los seres vivos) podrían haberse unido de forma espontánea, bajo condiciones similares a las de la Tierra primitiva.
“El estudio demuestra cómo el ARN pudo haber comenzado a controlar la síntesis de proteínas, lo que representa un avance enorme para entender de dónde venimos”, explica Matthew Powner, autor principal del estudio publicado en Nature.
Su equipo logró unir químicamente aminoácidos al ARN en agua, a un pH neutro, usando una química selectiva, sencilla y sorprendentemente plausible desde un punto de vista prebiológico.
Una química simple
Hasta ahora, los intentos anteriores de unir estos componentes requerían sustancias químicas extremadamente reactivas que se descomponían en agua o causaban reacciones indeseadas. Lo innovador del enfoque de UCL es su simplicidad: en lugar de usar estas moléculas agresivas, se inspiraron en la propia naturaleza.
Utilizaron tioésteres —moléculas ricas en energía, ya propuestas como clave en los orígenes de la vida por el premio Nobel Christian de Duve— para activar los aminoácidos, uniendo así dos teorías previamente separadas sobre los orígenes de la vida: el “mundo ARN” y el “mundo tioéster”.
Como explica Powner, “la vida moderna depende de una maquinaria molecular extremadamente compleja, el ribosoma, para fabricar proteínas. Pero nuestro trabajo demuestra el primer paso de ese proceso usando una química simple. No solo es espontánea y selectiva, sino que pudo haber ocurrido de forma natural en la Tierra primitiva”.
El hallazgo también se apoya en una investigación previa del mismo equipo, donde demostraron que la panteteína —un compuesto que contiene azufre y que es clave en la formación de tioésteres— pudo haberse sintetizado bajo condiciones similares a las de la Tierra temprana. Este detalle es fundamental, ya que la panteteína permitió que los aminoácidos reaccionaran para formar los tioésteres, y luego estos, a su vez, pudieran unirse al ARN.
Con los aminoácidos ya cargados sobre el ARN, los investigadores observaron cómo estos se unían entre sí para formar péptidos, pequeñas cadenas de aminoácidos que, aunque más simples que las proteínas modernas, ya constituyen un paso crítico hacia la vida.
“Nuestro estudio une dos piezas primordiales de LEGO —ARN activado y aminoácidos— para construir péptidos, que son esenciales para la vida”, ha añadido Jyoti Singh, coautora principal del estudio.
Charcas y manantiales
Cabe destacar que la reacción fue realizada en agua, en condiciones suaves, descartando así que la vida se hubiera originado en los océanos, donde la concentración de moléculas habría sido demasiado diluida para permitir esta química. Más bien, el escenario ideal serían cuerpos pequeños de agua (charcas, lagunas o manantiales termales) donde las moléculas podrían concentrarse lo suficiente para reaccionar.
El estudio también hace uso de tecnologías avanzadas para confirmar sus resultados, como la resonancia magnética nuclear y la espectrometría de masas, que permiten observar no solo el tamaño sino también la estructura exacta de las moléculas formadas. No se trata, pues, de una simple simulación teórica, sino de una evidencia experimental tangible que se suma a la búsqueda del origen de la vida.
Este avance no solo pone en diálogo dos grandes hipótesis sobre cómo comenzó todo —la del ARN autorreplicante y la del metabolismo primitivo impulsado por tioésteres—, sino que también abre una ventana hacia el momento en que los códigos químicos comenzaron a adquirir sentido, es decir, cuando el ARN dejó de ser solo una cadena de nucleótidos para convertirse en un guion maestro que dicta cómo deben ensamblarse las piezas del gran teatro molecular de la vida.
Estamos más cerca que nunca de comprender cómo las moléculas simples pudieron evolucionar hasta convertirse en sistemas capaces de replicarse a sí mismos. No hemos llegado aún al final de este camino, pero este paso es esencial para desentrañar el misterio más antiguo de todos: cómo comenzó la vida.