Descubren una reacción química que habría creado los componentes básicos de la vida en la Tierra

Al agregar una molécula simple a una reacción química conocida desde el siglo XIX, un grupo de investigadores postula en un nuevo estudio haber hallado el camino a través del cual surgieron los ribonucleótidos, el primer eslabón para la vida basada en ARN (ácido ribonucleico), que derivó posteriormente en la vida compleja sustentada en ADN (ácido desoxirribonucleico) que actualmente se aprecia en nuestro planeta. Estas mismas condiciones se habrían producido en la Tierra primitiva.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur, en Australia, habría logrado recrear la cadena de reacciones químicas necesarias para la formación de ribonucleótidos en la Tierra primitiva, considerada como la “chispa inicial” para la vida en el entorno complicado y desordenado que caracterizaba a nuestro planeta hace alrededor de 3.500 millones de años.

La génesis química de la vida

Para entender cómo a partir de una serie de reacciones químicas en la Tierra primitiva se desarrollaron estructuras complejas y autorreplicantes que se convirtieron en seres vivos tal como los conocemos en la actualidad, es necesario definir una vía química con eslabones que aún no hemos logrado identificar por completo.

Diversas teorías sostienen que antes de la era actual de vida basada en el ADN o ácido desoxirribonucleico, existía un esquema vital primigenio basado en el ARN o ácido ribonucleico. El ARN, que sigue siendo un componente crucial de la vida hoy en día, puede replicarse y catalizar otras reacciones químicas.

Pero las propias moléculas de ARN están formadas por componentes más pequeños llamados ribonucleótidos. La gran incógnita a resolver es cómo se habrían formado estos componentes básicos en la Tierra primitiva y luego se habrían combinado en ARN. Para despejar el problema, es necesario identificar los componentes que habrían actuado en esa “sopa primigenia” en los albores de la vida.

Interacciones dinámicas y una reacción descubierta en el siglo XIX

Los científicos australianos han integrado la autocatálisis en una vía química bien conocida para producir los componentes básicos de los ribonucleótidos, lo que podría haber ocurrido plausiblemente con las moléculas simples y las condiciones complejas que se registraron en la Tierra primitiva, las cuales habrían propiciado el desarrollo de los componentes básicos para la vida. El nuevo estudio ha sido publicado recientemente en la revista Chemical Science.

Los investigadores agregaron otra molécula simple llamada cianamida a la reacción de formosa, descubierta en 1861 y considerada como uno de los mejores ejemplos de la reacción autocatalítica que podría haber ocurrido en la Tierra primitiva para que surgiera la vida. Esto hizo posible que algunas de las moléculas producidas durante la reacción sean "desviadas" para generar ribonucleótidos, el componente previo al ARN.

Según un artículo publicado en The Conversation por el científico Quoc Phuong Tran, autor principal del nuevo estudio, aunque la reacción no produce una gran cantidad de componentes básicos de ribonucleótidos, aquellos que genera son más estables y es menos probable que se degraden. Esto reafirma la idea de que podría haber sido la vía química que marcó el origen de la vida en la Tierra primitiva.

El hallazgo se sustenta en el estudio de interacciones dinámicas entre diferentes vías químicas, una condición que habría sido común en el momento en que surgió la vida en nuestro planeta, pero que suele evitarse en la química actual para priorizar reacciones más “limpias” y ordenadas. Además, la reacción identificada posee aplicaciones industriales: podría utilizarse para concretar interacciones químicas más baratas y eficientes, las cuales podrían aplicarse en nuevos productos farmacéuticos.

Referencia

Towards a prebiotic chemoton – nucleotide precursor synthesis driven by the autocatalytic formose reaction. Quoc Phuong Tran, Ruiqin Yi and Albert C. Fahrenbach. Chemical Science (2023). DOI:https://doi.org/10.1039/D3SC03185C