El estudio encontró estructuras proteicas que pueden ser responsables del origen de la vida

La pregunta de cómo apareció la vida por primera vez en nuestro planeta es una pregunta que aún no hemos respondido por completo, pero la ciencia está cada vez más cerca, una nueva investigación revela las estructuras de las proteínas que pueden hacerla realidad.

Desde el principio, el equipo de investigación decidió partir de la premisa de que la vida, tal como la conocemos, depende de la recolección y el uso de energía. En el caldo primitivo de la Tierra antigua, esta energía procedía probablemente del cielo, del sol o de las profundidades de la Tierra, como el calor que fluye por las fumarolas hidrotermales del fondo de los mares antiguos.

A nivel molecular, este uso de la energía significa: transferencia de electrones, un proceso químico básico que consiste en mover un electrón de un átomo o molécula a otra. La transferencia de electrones es el núcleo Reacciones de oxidación-reducción (también conocidas como reacciones redox), que son vitales para algunas de las funciones esenciales de la vida.

Debido a que los metales son los mejores bloques de construcción para la transferencia de electrones, las moléculas complejas llamadas proteínas desencadenan la mayoría de los procesos biológicos, y los investigadores decidieron combinarlas para buscar proteínas que se unan a los metales.

Se utilizó un enfoque metodológico computacional para comparar las proteínas que se encuentran en el metal, revelando algunas características comunes que coinciden con todas ellas, independientemente de la funcionalidad de la proteína, el metal al que se une o el organismo involucrado.

«Hemos visto que los núcleos que unen las proteínas existentes al metal realmente parecen proteínas que no existen». dice la bacterióloga Jana Bromberg, Universidad de Rutgers, Nueva Jersey, Nuevo Brunswick.

«Hemos visto que estos núcleos de unión de metal a menudo se componen de infraestructuras repetitivas que parecen bloques de Lego. Curiosamente, estos bloques también se han encontrado en otras partes de las proteínas, no solo en los núcleos de unión a metales, sino en muchas otras proteínas. las cuales no fueron tenidas en cuenta en nuestro estudio.”

Estos puntos en común pueden funcionar en las primeras proteínas, sugieren los investigadores, cambiando con el tiempo, convirtiéndose en las proteínas que vemos hoy, pero conservando ciertas estructuras generales.

esta pensando que los metales solubles en el Océano Ártico que cubrió la Tierra hace miles de millones de años podrían usarse para transferir energía, a su vez, para mezclar los electrones necesarios para la vida biológica.

«Nuestra observación muestra que los reordenamientos de estos pequeños bloques de construcción pueden tener uno o más ancestros comunes, produciendo la gama completa de proteínas y sus funciones que están disponibles actualmente». dice Bromberg. «Es decir, a la vida tal como la conocemos».

En particular, el equipo pudo detectar la evolución en los pliegues de proteínas, los huevos que reciben proteínas cuando están biológicamente activos, que podrían producir las proteínas que conocemos hoy, casi como un proyecto de árbol genealógico molecular.

El estudio también concluye que los péptidos biológicamente funcionales, versiones más pequeñas de proteínas, pueden tener 3.800 millones de años. Todo esto mejora nuestra comprensión de cómo comenzó la vida en el principio.

Como siempre, cualquier análisis del comienzo de la vida en la Tierra también puede usarse para buscar vida en otros planetas, donde la vida puede comenzar a evolucionar (o ya evolucionar) de formas biológicas similares.

«Tenemos muy poca información sobre cómo surgió la vida en este planeta; nuestro trabajo contribuye a una explicación previamente inaccesible». dice Bromberg. «Esta explicación podría contribuir potencialmente a la búsqueda de vida en otros planetas», dijo.

«Nuestros hallazgos en bloques estructurales también pueden ser relevantes para los esfuerzos biológicos sintéticos en los que los científicos pretenden reconstruir proteínas activas específicas».

El estudio fue publicado Avances en la ciencia.