Descubren los componentes básicos que impulsaron la vida en la Tierra

Un equipo de investigadores estadounidenses ha descubierto los orígenes de las estructuras proteínicas responsables del metabolismo. Se trata de moléculas simples que impulsaron la vidaen la Tierra en sus inicios y podrían servir como señales químicas para buscar vida en otros planetas. 

La investigación ha sido coordinada por un equipo de científicos de la Universidad Rutgers en Nueva Jersey (EE.UU.), que desarrollanel proyecto ENIGMA , y subvencionada por el Programa de Astrobiología de la NASA. El proyecto tiene por objetivo identificar el papel de las proteínas más simples que catalizaron las primeras etapas de la vida.

El estudio, publicado en la revista PNAS, predice cómo se veían las primeras proteínas hace entre 2.500 y 3.500 millones de años. Para saberlo, los científicos rastrearon la evolución de las enzimas(proteínas) desde el presente hasta el pasado más antiguo como si de un puzle de miles de piezas se tratara. 

Como si fuera un puzle

Los científicos rastrearon la evolución de las enzimas (proteínas) desde el presente hasta el pasado más antiguo

Para completar el rompecabezas había dos piezas que faltaban sin las cuales la vida en la Tierra no podría existir. Al construir una red que conectaba las diferentes enzimas por su función en el metabolismo, el equipo descubrió las que faltaban.

“Creemos que la vida se formó a partir de bloques de construcción muy pequeños y surgió como un conjunto de Lego para hacer células y organismos más complejos como nosotros”, dijo e lprimer autor del estudio Paul G. Falkowski, investigador principal de ENIGMA y profesor de Biofísica Ambiental y Ecología Molecular en la Universidad de Rutgers. “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”.

Las proteínas son cadenas de aminoácidos y la estructura tridimensional de una cadena en el espacio se llama pliegue. La función de una proteína depende de su correcto plegamiento. El equipo de Rutgers se centró en dos “pliegues” de proteínas que probablemente fueron las primeras estructuras en el metabolismo temprano. 

La función de una proteína depende de su correcto plegamiento (Shutterstock)

Se trata de 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 las dos piezas del rompecabezas que deben encajar en la evolución de la vida, según los autores.

El comunicado emitido por la universidad explica que existe 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.

“Sabemos muy poco acerca de cómo comenzó la vida en nuestro planeta. Este trabajo nos ha permitido vislumbrar atrás en el tiempo y proponer las primeras proteínas metabólicas”, dijo en el comunicado el coautor Vikas Nanda, profesor de Bioquímica y Biología Molecular en la Universidad de Rutgers.

Las predicciones de ENIGMA se probarán ahora en el laboratorio, con el fin de intentar comprender mejor los orígenes de la vida en la Tierra y determinar cómo podría surgir la vida en otros lugares, para ello el equipo está “construyendo modelos de proteínas y probando si pueden desencadenar reacciones críticas para el metabolismo temprano”, según detalla el bioquímico.