Los primeros tiempos de nuestro planeta, bombardeado por asteroides y tormentas eléctricas, con actividad geotérmicas omnipresente, no es lo que hoy consideraríamos una anfitriona hospitalaria. Y, aún así, en algún lugar de este caos químico, la vida se formó. ¿Cómo fue posible? Durante décadas, los científicos han intentado crear réplicas en miniatura de los primeros pasos de la Tierra, con el objetivo de detectar los ingredientes primordiales que crearon los elementos esenciales para la vida. Comprender adecuadamente estos mecanismos permite comprender mejor cómo podría gestarse la vida en otros planetas.
En la actualidad, la mayor parte de la investigación alrededor del origen de la vida, se centra en un componente específico: el ARN o ácido ribonucléico, compuesto por cuatro nucleótidos (adenina, guanina, citosina y uracilo). Mientras que algunos científicos creen que la vida se formó a partir de moléculas más simples y luego evolucionó hacia el ARN, otros buscan evidencia para probar (o refutar) que el ARN se formó primero.
Para verificar esta “Hipótesis del mundo ARN”, los investigadores se enfrentan a dos desafíos. Primero, deben identificar qué ingredientes reaccionaron para crear los cuatro nucleótidos antes mencionados. Y, en segundo lugar, deben determinar cómo el ARN almacenó y copió la información genética para poder replicarse.
Hasta ahora, los científicos habían logrado avances significativos en la búsqueda de precursores de citosina y uracilo (C y U). Pero adenina y guanina (A y G) seguían siendo esquivos. Ahora, en un artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, Jack W. Szostak, sugiere que el ARN podría haber comenzado con un conjunto diferente de bases de nucleótidos. En lugar de la guanina, el ARN podría haberse basado en un sustituto: la inosina.
«Nuestro estudio – explica Szostak en un comunicado – sugiere que las formas más tempranas de vida pueden haber surgido de un conjunto diferente de bases que las presentes en la vida moderna”.
¿Cómo llegaron él y su equipo a esta conclusión? Los intentos para elaborar los nucleótidos A y G, a base de purina, produjeron demasiados productos secundarios no deseados. Recientemente, sin embargo, se descubrió un modo de hacer versiones de adenosina e inosina ( conocidas como 8-oxo-purinas) a partir de materiales presentes en la Tierra primigenia. El equipo de Szostak investigó si el ARN concebido con estos nucléotidos podría replicarse de manera eficiente. Los resultados no fueron muy satisfactorios: la inosina funciona, pero pierde la velocidad y la precisión necesarias para copiarse a sí misma. Si se replica demasiado lentamente, se desintegra antes de completar el proceso. Si comete demasiados errores, no puede servir como una herramienta fiel para la propagación y la evolución.
Pese a ello, las 8-oxo-purinas trajeron una sorpresa inesperada. Como parte de la prueba, el equipo de Szostak comparó las habilidades de estas combinadas directamente con la inosina. A diferencia de su contraparte 8-oxo, la inosina permitió que el ARN se replique a alta velocidad y con pocos errores. Así, la inosina podría haber sido un sustituto viable de la guanosina en los primeros tiempos de la biología en nuestro planeta.