Los nucleótidos son esenciales para toda la vida en la Tierra, ya que forman los bloques de construcción de ADN o ARN, y la comprensión de cómo se formaron por primera vez es un viejo desafío que debe resolverse para dilucidar los orígenes de la vida.
Los investigadores del University College de Londres, la Universidad de Harvard y el Hospital General de Massachusetts sugieren un mecanismo químico único por el cual las dos clases de nucleótidos “purinas y pirimidinas” podrían haberse formado juntos.
Antes de ahora, los científicos pensaban que las dos clases de nucleótidos debían haberse hecho por separado y bajo condiciones mutuamente incompatibles. Este estudio es el primero en demostrar que tanto las purinas como las pirimidinas pueden formarse a partir de una molécula precursora común que existía antes de que comenzara la vida.
“Proporcionamos una nueva perspectiva sobre cómo se hicieron las moléculas de ARN originales y sugirieron una solución química simple para suministrar nucleótidos de purina y pirimidina en los orígenes de la vida”, explicó en un comunicado el autor Matthew Powner, del UCL.
“El ARN es la piedra angular de toda la vida en la Tierra y probablemente llevó la primera información al comienzo de la vida, pero la fabricación de ARN requiere nucleótidos de purina y pirimidina simultáneamente disponibles. Una solución a este problema ha permanecido esquiva durante más de 50 años.”
El equipo demostró cómo las purinas y los nucleótidos de pirimidina pueden ser ensamblados en el mismo andamio de azúcar para formar moléculas llamadas ribonucleótidos que se utilizan para construir ARN.
Se usan nucleótidos de purina y pirimidina para crear el ADN y el ARN. Los nucleótidos de purina y pirimidina se unen entre sí mediante interacciones moleculares específicas que proporcionan un mecanismo para copiar y transferir información a nivel molecular, que es esencial para la genética, la replicación y la evolución. Por lo tanto, la comprensión de los orígenes de los nucleótidos se cree que es clave para comprender los orígenes de la vida misma.
El equipo descubrió que se pueden formar moléculas llamadas 8-oxo-adenosina y 8-oxo-inosina, que son ribonucleótidos de purina, bajo las mismas condiciones químicas que los ribonucleótidos de pirimidina naturales. También encontraron que un precursor químico puede producir de forma divergente de ribonucleótidos de purina y pirimidina.
“El mecanismo que hemos informado da a ambas clases de moléculas la misma estereoquímica que se encuentra universalmente en el andamiaje de ácidos nucleicos biológicos, lo que sugiere que los 8-oxo-purina ribonucleótidos pueden haber jugado un papel clave en los ácidos nucleicos primordiales\”, dijo Shaun Stairs, del UCL, primer autor del estudio.
El equipo ahora planea investigar más los mecanismos que usan 8-oxo-purinas para transferir información, lo que podría ayudar a los científicos a entender mejor los primeros sistemas de transferencia de información de la vida.
Fuente ID