domingo, 24 de mayo de 2009

El ARN, primera chispa de vida recreada en laboratorio

Ácido ribonucleico o ARN. Créditos: Noticias naturistas.Ácido ribonucleico o ARN. Créditos: Noticias naturistas.

Un paso fundamental, pero difícil de realizar, como son las primeras moléculas orgánicas en la Tierra, han sido recreadas en laboratorio.

Producto de la investigación, se han sintetizado los componentes de ARN, una de las hipotéticas primeras moléculas. Hasta ahora a pesar de conocer los componentes del ARN no había sido posible elaborarla.

"Es como la coreografía de los moléculas, donde las moléculas no saben su propio comportamiento" dice John Sutherland químico orgańico de la Universidad de Manchester, coautor del estudio en la Revista Nature.

El ARN se encuentra en los organismos, permite llevar información entre los genes y las proteínas, permitiendo fabricar componentes celulares. De acuerdo a algunos científicos consideran que el ARN debió ser de las primera biomoléculas que existieron en la Tierra, necesario como una plataforma intermedia entre los productos químicos pre-bióticos y el ADN, una biomolécula más estable.

Sin embargo, los investigadores han sido capaces de mostrar como los componentes del ARN, llamados ribonucleótidos, podrían unirse en el ARN, pese a los intentos previos de sintetizar que fracasaron. No importa cómo se combinan los componentes - un azúcar, un fosfato, y una de las cuatro diferentes moléculas nitrogenadas o nucleobases (adenina, guanina, uracilo y citosina)- no se podía lograr un ribonucleótidos.

El equipo de Sutherland tuvo un enfoque diferente en lo que el biólogo molecular de Harvard Jack Szostak había empleado.

"Al cambiar la forma en que mezclan los componentes juntos, hemos conseguido hacer ribonucleótidos", comenta Sutherland. "La química funciona muy eficazmente desde los más simples precursores, y en las condiciones requeridas no son distintas de lo que uno podría imaginar tuvo lugar sobre la Tierra primitiva".

Al igual que otros aspirantes a los sintetizadores de nucleótidos, Sutherland ha incluido en la síntesis fosfato, pero en vez de añadir a los azúcares y núcleobases, comenzó con una serie de moléculas aún más simple que probablemente habían en la Tierra primordial.

Se mezclaron las moléculas en el agua, se calentó la solución, entonces se permitió que se evaporara, dejando tras de sí un residuo de híbrido, la mitad de azúcar y la mitad de una base de nucleótido. A este residuo se añade de nuevo el agua, se calienta, permitiendo que se evaporaran y a continuación fueron irradiados.

En cada etapa del ciclo, las moléculas resultantes fueron más complejas. En la etapa final, el equipo de Sutherland añadió fosfato. "¡Sorprendentemente, se transformó en el ribonucleótido!", añade Sutherland.

Según Sutherland, estas condiciones de laboratorio se asemejan a los de la vida primitiva como es el "pequeño estanque cálido" que por la hipótesis de Charles Darwin, si en el estanque "se evapora, se calienta y a continuación, llueve y el Sol irradia con su luz".

Estas condiciones son realistas, y Szostak imagina que el actual ciclo de evaporación, condensación, la calefacción y la aparición de "un tipo de nieve orgánicos se podrían acumular en un depósito de material listo para el siguiente paso en la síntesis de ARN".

Curiosamente, el precursor de moléculas utilizadas por el equipo de Sutherland, se ha identificado en las nubes de polvo interestelar y de los meteoritos.

"Ribonucleótidos son simplemente una expresión de los principios fundamentales de la química orgánica", dijo Sutherland. "Se producen de forma natural. Las instrucciones para hacerlo son inherentes a la estructura de los materiales precursores. Y así como se puede automontar con tanta facilidad, quizás no deberían ser considerado como complicado".

§ Nature

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