La ribozima QT45 demostró su capacidad para actuar como polimerasa y copiarse a sí misma
Uno de los mayores misterios de nuestro planeta es cómo una mezcla de sustancias químicas inertes se transformó en la primera célula viva. Existen diversas teorías sobre dónde ocurrió esto, desde el hielo polar congelado hasta las fuentes hidrotermales sobrecalentadas.
Pero hay algo en lo que la mayoría de los científicos están de acuerdo: la vida no pudo comenzar hasta que apareció una molécula capaz de copiarse espontáneamente.
Mundo del ARN
Durante décadas, la hipótesis del Mundo del ARN ha propuesto que el ARN era esa molécula y que proliferaba antes de la evolución del ADN y las proteínas. Este ARN debía ser capaz de almacenar información genética y también de construir nuevas cadenas de ARN.
Sin embargo, esta corriente de pensamiento presenta un importante problema: las moléculas de ARN (ribozimas) que sabemos que pueden copiar otras moléculas de ARN son grandes y complejas. Esto significa que es muy improbable que se hayan formado espontáneamente en el caldo primigenio.
Pero ha surgido un nuevo candidato que podría resolver este enigma. En un estudio, el equipo de Philipp Holliger, del Laboratorio MRC de Biología Molecular del Reino Unido, informa del descubrimiento de una pequeña molécula de ARN llamada QT45.
La encontraron tras explorar una vasta biblioteca de 12 billones de secuencias aleatorias de ARN. Buscaban fragmentos de ARN que pudieran actuar como polimerasa, un constructor molecular.
Cuando el equipo encontró algunos prometedores candidatos, los sometió a una versión molecular de la prueba de la supervivencia del más apto. Los desafiaron a construir cadenas cada vez más largas en condiciones cada vez más difíciles. QT45 resultó ganador.
Vídeo: Animación de la ribozima QT45 copiándose a sí misma y a su hebra complementaria.
Un avance en la copia
Los científicos realizaron experimentos en una mezcla fangosa y salada de cristales de hielo y líquido para imitar las condiciones de la Tierra primitiva. En este laboratorio, QT45, compuesto por tan solo 45 nucleótidos, demostró su capacidad para actuar como polimerasa. Construyó una cadena de ARN complementaria y la utilizó como plantilla para crear una copia completamente nueva.
"Nuestro estudio muestra que las funciones complejas necesarias para la replicación del ARN... pueden ser realizadas por un motivo de ARN de sólo 45 nucleótidos", dice Edoardo Gianni, primer autor del estudio.
Según los autores del estudio, si una molécula tan diminuta es capaz de realizar tareas complejas como construir nuevas cadenas y copiarse a sí misma, es probable que las moléculas que dan origen a la vida sean más comunes.
"El descubrimiento de la actividad de la polimerasa en un pequeño motivo de ARN sugiere que las ribozimas de la polimerasa son más abundantes en el espacio de la secuencia de ARN de lo que se creía".
El estudio se ha publicado en la revista Science: A small polymerase ribozyme that can synthesize itself and its complementary strand
