4 de abril de 2020
 
Publicado 17/03/2020 10:02:45 +01:00CET

Los orígenes de los componentes básicos de la vida en la Tierra, al descubierto

Vikas Nanda/Rutgers University

MADRID, 17 Mar. (EUROPA PRESS) -

Investigadores de la Universidad de Rutgers han descubierto los orígenes de las estructuras de proteínas responsables del metabolismo: moléculas simples que impulsaron la vida temprana en la Tierra y sirven como señales químicas que se podrían usar para buscar vida en otros planetas.

Su estudio, que predice cómo eran las primeras proteínas hace entre 3.500 y 2.500 millones de años, se publica en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

Los científicos volvieron, como un rompecabezas de miles de piezas, sobre la evolución de las enzimas (proteínas) desde el presente hasta el pasado remoto. La solución al rompecabezas requería dos piezas faltantes, y la vida en la Tierra no podría existir sin ellas. Al construir una red conectada por sus roles en el metabolismo, este equipo descubrió las piezas que faltaban.

"Sabemos muy poco acerca de cómo comenzó la vida en nuestro planeta. Este trabajo nos permitió vislumbrar en el tiempo y proponer las primeras proteínas metabólicas", explica el coautor Vikas Nanda, profesor de bioquímica y biología molecular en la Escuela de Medicina Robert Wood Johnson de Rutgers y miembro residente de la facultad del Centro de Biotecnología y Medicina Avanzada.

"Nuestras predicciones serán probadas en el laboratorio para comprender mejor los orígenes de la vida en la Tierra e informar cómo puede originarse la vida en otros lugares --añade en un comunicado--. Estamos construyendo modelos de proteínas en el laboratorio y probando si pueden desencadenar reacciones críticas para el metabolismo temprano".

Un equipo de científicos dirigido por Rutgers llamado ENIGMA (Evolution of Nanomachines in Geospheres and Microbial Ancestors) está llevando a cabo la investigación con una subvención del Programa de Astrobiología de la NASA. El proyecto ENIGMA busca revelar el papel de las proteínas más simples que catalizaron las primeras etapas de la vida.

"Creemos que la vida se construyó a partir de bloques de construcción muy pequeños y surgió como un conjunto de Lego para hacer células y organismos más complejos como nosotros", señala el autor principal Paul G. Falkowski , investigador principal de ENIGMA y profesor distinguido en la Universidad de Rutgers-New Brunswick, quien lidera el Laboratorio de Biofísica Ambiental y Ecología Molecular.

"Creemos que hemos encontrado los componentes básicos de la vida: el conjunto de Lego que condujo, en última instancia, a la evolución de las células, los animales y las plantas", añade.

El equipo de Rutgers se centró en dos "pliegues" de proteínas que probablemente sean las primeras estructuras en el metabolismo temprano. Son un pliegue de ferredoxina que une compuestos de hierro y azufre, y un pliegue 'Rossmann', que une nucleótidos (los bloques de construcción de ADN y ARN). Estas son dos piezas del rompecabezas que deben encajar en la evolución de la vida.

Las proteínas son cadenas de aminoácidos y la ruta 3D de una cadena en el espacio se llama pliegue. Las ferredoxinas son metales que se encuentran en las proteínas modernas y transportan electrones alrededor de las células para promover el metabolismo. Los electrones fluyen a través de sólidos, líquidos y gases y sistemas vivos de energía, y la misma fuerza eléctrica debe estar presente en cualquier otro sistema planetario con la posibilidad de mantener la vida.

Hay evidencia de que los dos pliegues pueden haber compartido un ancestro común y, de ser cierto, el ancestro pudo haber sido la primera enzima metabólica de la vida.

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