Por Julio García G. / Periodista de Ciencia
Ciudad de México. (Aristegui Noticias). Aún existe un amplio debate en torno a si el Ácido Ribonucleico (ARN), que está presente en algunos virus como el SARS-CoV-2 y muchos otros, antecedió al Ácido Desoxirribonucleico (ADN), del cual están compuestos todos los seres vivos, incluyendo a los más simples.
El ARN, al contrario que el ADN, está formado por una única cadena. Mientras que a este último lo forman dos cadenas en forma de escalera.
Las unidades fundamentales de estas cadenas son los nucleótidos, cuyos productos químicos transmiten la información genética en las células. De ahí su importancia en los procesos de la vida tanto de las moléculas de ADN como de ARN.
En este sentido para la doctora en Biología, María Capa, investigadora del departamento de Biología de la Universitat de les Illes Balares en España, y autora de un artículo publicado recientemente en el periódico El País, “es probable que los primeros organismos contaran con algunas moléculas que facilitaran la unión de los nucleótidos y replicación del ADN o el ARN”.
También menciona que “resolver la incógnita de si surgió primero el ADN o el ARN ha sido de interés científico desde el descubrimiento de estas moléculas”
Para zanjar este debate en torno a qué fue primero, si el ADN o el ARN, un trabajo de investigación publicado recientemente en la revista Astrobiology, apunta a que el Ácido Ribonucleico (ARN) se formó espontáneamente en vidrio de lava de basalto. Ello significa que –partiendo de este nuevo modelo– el ARN llegó antes que el ADN.
El vidrio de lava de basalto estuvo presente de forma abundante en la Tierra hace unos 4 mil 300 millones de años cuando la actividad volcánica en nuestro planeta era mucho más intensa a la que tiene lugar hoy en día. Además, y esto es lo más curioso de todo, este tipo de vidrio de lava aún sobrevive en la superficie de Marte. Por lo que el ARN podría no solamente estar presente en la Tierra sino también en otros planetas.
El nuevo trabajo estuvo lidereado por la doctora Elisa Biondi de la Foundation for Applied Molecular Evolution de Estados Unidos quien, junto con su equipo, demostró que las moléculas de ARN largas –de unos 100 a 200 nucleótidos de longitud– se forman cuando los nucleósidos trifosfatos se filtran a través del vidrio basáltico.
Los nucleósidos trifosfatos son los precursores tanto del ADN como del ARN y sirven como una importante fuente de energía para que se produzcan muchas de las reacciones celulares.
En este sentido, de acuerdo con declaraciones al portal de internet Phys.Org, Stephen Mojzsis, connotado Científico de la Tierra y quien además participó en este importante trabajo, “durante varios cientos de millones de años después de la formación de la Luna, tanto los impactos frecuentes [de meteoritos] como el abundante vulcanismo que había en aquella Tierra joven, formaron lava basáltica fundida, que es la fuente del vidrio basáltico. Los impactos también evaporaron el agua para formar tierra seca, proporcionando acuíferos donde podría haberse formado ARN”.
El basalto es un tipo de roca ígnea, quizá la más común, el cual surge cuando el magma producido por los volcanes se enfría y se vuelve sólido. De hecho, el basalto no solamente se encuentra en la superficie y en los fondos de los océanos de la Tierra, sino también está presente en Marte y la Luna.
La investigación de Elisa Biondi y sus colegas también podría probar la hipótesis de que el ARN se creó a partir de pequeñas moléculas orgánicas que es muy probable que estuviesen presentes en aquella Tierra primitiva.
Respecto a lo que sucedió en Marte cuando éste se formó, resulta que nuestro mundo vecino está formado tanto por los mismos minerales como por los mismos cristales basálticos que existen en la Tierra. La diferencia es que en Marte no existe el movimiento de los continentes (deriva continental) ni tampoco la tectónica de placas que caracteriza a nuestro planeta.
Estos movimientos tectónicos, y esta deriva continental, produjeron que fueran enterradas la mayoría de las rocas de la Tierra que existieron hace más de 4 mil millones de años. En Marte, en cambio, estas rocas siguen aún presentes en su superficie. Por lo que nuestro planeta vecino podría ser el sitio idóneo para realizar trabajos más profundos en torno a la búsqueda de moléculas de ARN.
Por cierto, de quien estoy seguro de que estaría muy satisfecho con el estudio de Elisa Biondi y su equipo es el científico mexicano Rafael Navarro González, quien falleció en enero de 2021.
Navarro González, quien inauguró el campo de la astrobiología en México, decidió dedicar gran parte de su vida al estudio de los planetas y su relación con la presencia de organismos vivos en ellos. A lo largo de su carrera, Navarro realizó numerosos viajes a la Antártida, donde encontró material orgánico y microbios, por lo que llegó a la conclusión de que la presencia de vida puede encontrarse hasta en los lugares más recónditos e inhóspitos.
Sobre lo que depare en el futuro la nueva investigación de Bondi, existen todavía muchas interrogantes que tienen que responderse. Por ejemplo, aún se desconoce cómo todos los componentes básicos del ARN llegaron a tener la misma forma. Al que todos los componentes tengan la misma estructura se le conoce como homoquiralidad.
La homoquiralidad es una propiedad de los aminoácidos. Estos últimos son moléculas que se juntan para formar proteínas. Las proteínas, a su vez, regulan la mayoría de las funciones en todos los organismos vivos.
Y resulta que muchos aminoácidos producen proteínas quirales, las cuales son traducidas mediante el ribosoma. Este último es una estructura en el interior de la célula formada, justamente, por ARN y otras proteínas. Y gracias a estos ribosomas (existen muchos en las células), el ARN puede darles las instrucciones necesarias a las proteínas sobre qué funciones tienen que llevar a cabo en el organismo.
Otra de las preguntas fundamentales que el estudio de Bondi no alcanza a responder tiene que ver con el hecho de cómo la vida simple pudo llegar a ser tan compleja tal y como la conocemos hoy en día.
Está claro que la evolución ha jugado un papel fundamental en torno a la complejidad de la evolución de los organismos. Pero, ¿cómo se fueron produciendo, paso a paso, estos procesos? ¿Habrá algún día forma de saberlo y de reconstruir la historia de la vida en nuestro planeta y, si existe, en otras partes del universo? Aún está por verse.
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