
Las reacciones químicas en las piscinas volcánicas podrían haber sustentado la vida en la Tierra
michael s. Nolan/Alamy
Una de las moléculas más importantes de los organismos vivos se sintetiza desde cero en las condiciones cotidianas. La investigación sugiere que la sustancia química pudo haberse formado naturalmente en las primeras etapas de la historia de nuestro planeta y pudo haber desempeñado un papel en el origen de la vida.
La sustancia en cuestión se llama pantetina. No es un nombre familiar a nivel de ADN o proteína. Sin embargo, la panteteína es un componente importante de una molécula más grande llamada acetil coenzima A, un «cofactor» que ayuda a que las enzimas funcionen.
«La coenzima A está presente en todos los organismos que alguna vez han sido secuenciados», dice Matthew Powner del University College London.
Power pasó gran parte de su carrera buscando formas de producir biomoléculas a partir de sustancias químicas simples de formas que pudieran ocurrir naturalmente. Durante la última década, han demostrado que los aminonitrilos simples pueden usarse para producir nucleótidos (los componentes básicos del ADN) y péptidos, versiones más cortas de proteínas.
Su equipo ha demostrado ahora que los aminonitrilos se pueden utilizar para producir panteteína en una serie de reacciones que comienzan con sustancias químicas simples como el formaldehído. Esto tiene lugar en agua, a menudo en concentraciones tales que las mezclas de reacción se diluyen lo suficiente como para parecer agua clara. A veces el equipo usa calor para acelerar las cosas, pero no es necesario interferir mientras se producen las reacciones.
«Aquí se trata sólo de un recipiente (literalmente, simplemente tírelo todo, no cambie nada, no haga nada) y obtenemos un rendimiento del 60 por ciento de nuestro producto», dice Powerner.
La acetil coenzima A participa en la síntesis de varias sustancias químicas biológicamente críticas. Algunos grupos antiguos de microbios utilizan procesos que involucran carbono para obtenerlo del medio ambiente.
Es importante destacar que la pantetina es la parte activa de la molécula de acetil coenzima A. La otra parte «no es esencial para su función», afirma Power.
Este tipo de cofactores se encuentran en todos los organismos. Se describen como el origen de la vida y restos de la evolución temprana.
«Obtener cualquier cofactor biológico orgánico importante desde cero» es impresionante, «por no hablar de uno de tanta importancia central», dice Zachary Adam de la Universidad de Wisconsin-Madison, que no participó en la investigación.
Para Adam, la importancia del estudio va más allá de la pantetina y la acetil coenzima A. «Están informando sobre esta parte particular del cofactor, pero se ha demostrado que los intervalos son igualmente importantes», afirma. Se ha demostrado que otras sustancias químicas producidas a lo largo del camino ayudan a producir otras biomoléculas. «Están construyendo una red de estos compuestos».
Muchas ideas sobre el origen de la vida suponen que un pequeño conjunto de moléculas biológicas se formó antes que otras. Por ejemplo, la hipótesis del «mundo del ARN» afirma que la primera vida estuvo formada únicamente por ARN, a la que se agregaron otras sustancias químicas como proteínas y lípidos más tarde, una vez que el ARN fue capaz de producirlas.
Power es uno de varios investigadores que abogan por un escenario diferente, en el que muchas moléculas clave se formen temprano e interactúen desde cero. «Todos estos productos podrían ser producto de las mismas reacciones químicas», afirma. En lugar de comenzar sólo con ARN o péptidos, «podría ser más fácil hacerlos todos juntos, y luego las químicas que producen se coordinan desde la fuente».
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