Los científicos del Instituto Salk han logrado un avance significativo en la comprensión de la evolución darwiniana a nivel molecular a través del ARN.
El ARN podría contener las claves de los orígenes de la vida en la Tierra. En un reciente estudio, los investigadores del Instituto Salk han revelado una enzima de ARN capaz de replicar con precisión otros hilos de ARN, al tiempo que permite la aparición de nuevas variantes. Esta notable capacidad de evolucionar sitúa al ARN en el corazón de las primeras formas de evolución, sugiriendo un mundo prebiótico dominado por estas moléculas, antes de la aparición del ADN y las proteínas.
Este concepto, conocido como la hipótesis del "mundo de ARN", propone que la vida comenzó en un entorno donde el ARN desempeñaba un papel central, no solo en almacenar la información genética sino también en facilitar las reacciones químicas esenciales para la vida. El descubrimiento de una enzima de ARN capaz de replicar otros hilos de ARN con alta precisión proporciona un fuerte apoyo a esta hipótesis.
En el núcleo de esta investigación se encuentra la fidelidad de replicación. Los científicos han buscado durante mucho tiempo comprender cómo la información genética podía ser copiada con suficiente precisión para permitir que la vida se desarrollara y diversificara. Las enzimas de ARN recientemente desarrolladas por el equipo del Instituto Salk introducen mutaciones cruciales que mejoran significativamente esta precisión, abriendo el camino para comprender la evolución de las primeras formas de vida.
Las secuencias de ARN copiadas por una polimerasa de menor fidelidad derivan de su secuencia original y pierden su función a lo largo del tiempo, mientras que aquellas catalizadas por una polimerasa de mayor fidelidad conservan su función y evolucionan hacia secuencias más aptas.
Crédito: Instituto Salk Los experimentos han demostrado que no solo estas enzimas podían replicar fielmente moléculas de ARN funcionales, sino que también permitían la aparición de nuevas variantes, aumentando así su aptitud evolutiva. Este fenómeno ilustra cómo la evolución darwiniana, descrita por Charles Darwin como una "descendencia con modificación", pudo haberse manifestado a nivel molecular mucho antes de la aparición de la vida celular compleja.
El estudio también revela cómo la selección natural podría haber funcionado a un nivel fundamental, sentando las bases de la diversidad y complejidad de la vida que observamos hoy. Entendiendo mejor el papel del ARN en las primeras etapas de la evolución, los científicos esperan recrear vida basada en ARN en condiciones de laboratorio, ofreciendo así nuevas perspectivas sobre los orígenes de la vida en la Tierra y quizás en otros planetas.
Esta investigación subraya la importancia crucial de la fidelidad de replicación en la evolución y abre caminos emocionantes para futuras exploraciones de los orígenes de la vida. La posibilidad de crear vida autónoma basada en ARN en el laboratorio podría estar a nuestro alcance en las próximas décadas, marcando un hito importante en nuestra comprensión de la vida misma.
Fuente: Proceedings of the National Academy of Sciences