LAS PROTEÍNAS QUE ORIGINARON LA VIDA

Este hallazgo, en el que ha participado la NASA, podría ser utilizado para identificar moléculas orgánicas en otros planetas. Investigadores de la Universidad Rutgers en Nueva Jersey (EEUU) aportan ahora una de las claves que pudieron abrir el camino hacia esa primera vida celular. Se trata de dos estructuras proteínicas que serían las responsables de los primeros metabolismos. Su hallazgo, publicado este lunes en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), reconstruye la anatomía y evolución de las primeras proteínas, cuya aparición estiman hace entre 3.500 y 2.500 millones de años.

Las proteínas son las moléculas simples que alimentaron los primeros procesos químicos de los que surgió la vida primigenia. Están formadas por cadenas de aminoácidos y desempeñan un papel fundamental para las biomoléculas. Al plegarse, estas cadenas pasan a ser una estructura tridimensional. En este caso, el equipo se ha centrado en dos tipos de plegamiento de proteínas en concreto: el de la ferredoxina y el plegamiento de Rossmann.

En su análisis los investigadores han tenido que reconstruir el camino evolutivo desde las primeras proteínas, a lo largo de miles de millones de años. Una tarea comparable a «resolver un rompecabezas de miles de piezas», en palabras de los autores. Con la agravante de que la solución a ese rompecabezas requería dos piezas cuya forma se desconocía, y sin las que la vida en la Tierra no podría haber comenzado. Pero al examinar y rastrear la red de conexiones de las proteínas, basándonos en su función en el metabolismo, el equipo ha podido establecer un retrato robot de los elementos que faltaban. Y su descripción, encaja con esos dos elementos.

Un elemento clave fue el plegamiento de Rossmann, un tipo especial de estructura de proteínas de unión con los nucleótidos (moléculas fundamentales para del ADN y el ARN). La combinación de estos dos procesos habría sentado las bases para los primeros bloques con los que crear la vida. «Creemos que la vida surgió a partir de bloques muy pequeños, como un conjunto de Legos, para formar luego células y organismos más complejos, como el ser humano», señala el autor principal Paul Falkowski, director del Laboratorio de Biofísica Ambiental y Ecología Molecular en Rutgers.

La ferredoxina es una proteína que une compuestos de hierro y azufre, abundantes en esa primera etapa de la Tierra. «Además de los aminoácidos, compuestos de carbono, nitrógeno, oxígeno, azufre e hidrógeno, las primeras proteínas probablemente utilizaron metales, principalmente hierro», explica el coautor Vikas Nanda, profesor de Bioquímica y Biología Molecular en la Escuela Médica Robert Wood Johnson de Rutgers. «El hierro puede ser empleado para mover electrones, y debió ser clave en los procesos de transferencia de electrones en los primeros metabolismos».

Además, las pruebas apuntan a que las dos estructuras señaladas en el estudio pudieron haber compartido un ancestro común. De confirmarse, se trataría del ancestro de la primera enzima metabólica de la vida. «Nuestros resultados deben ser verificados en el laboratorio para comprender mejor los orígenes de la vida en la Tierra e informar cómo la vida puede originarse en otros lugares».

«Varios estudios recientes han informado sobre proteínas halladas en meteoritos», señala Nanda. Según el científico, «si estos resultados se confirman, se plantea la pregunta de si estas moléculas son de origen biológico». Actualmente, los autores trabajan para identificar cuáles son las proteínas más simples capaces de llevar a cabo un proceso metabólico. «Porque aunque es probable que la vida compleja sea diferente en otros planetas, las primeras moléculas iniciadoras la vida pueden, de hecho, ser frecuentes», apunta el investigador.«Nuestro trabajo llevará a identificar las bioseñales orgánicas que puedan ser utilizadas para identificar la vida en otros planetas», asegura.

Fuente: República, El Mundo