Científicos británicos afirman haber dado un paso monumental en la resolución de uno de los enigmas más antiguos de la biología: cómo se formaron las primeras proteínas en la Tierra primitiva. Este descubrimiento, publicado en la prestigiosa revista Nature, propone una solución elegante y simple a la paradoja del «huevo y la gallina» del origen de la vida, sugiriendo que las moléculas más esenciales para la existencia pudieron haberse creado a través de una reacción química espontánea.

El hallazgo, liderado por investigadores de la University College London (UCL), aborda una pregunta fundamental que ha desconcertado a la comunidad científica durante más de cinco décadas: las células no pueden existir sin proteínas, pero las proteínas solo pueden ser producidas dentro de las complejas maquinarias celulares que las propias proteínas ayudan a construir. Es un ciclo aparentemente irrompible que ha dificultado la comprensión de cómo surgió la vida.

La química simple que pudo iniciar la vida

Los investigadores demostraron que las moléculas de ARN (ácido ribonucleico) y los aminoácidos —los bloques de construcción de las proteínas— pudieron combinarse mediante interacciones puramente aleatorias para dar lugar a las primeras proteínas. El coautor del estudio, Matthew Powner, químico de la UCL, explicó que la clave radica en una química muy simple y selectiva que podría haber ocurrido en las condiciones de la Tierra primitiva.

“Hemos logrado la primera parte de ese proceso complejo, utilizando química muy simple en agua a pH neutro para unir aminoácidos al ARN”, declaró Powner. “La química es espontánea, selectiva y podría haber ocurrido en la Tierra primitiva”.

El catalizador de esta reacción es una molécula reactiva llamada pantetina, conocida hoy por su papel en el metabolismo. Al mezclarla con aminoácidos en una solución acuosa, los científicos descubrieron que se formaba una nueva sustancia llamada aminoacil-tiol. Este tiol, a su vez, se combinó con ARN flotante para iniciar la transferencia y unión de los aminoácidos, creando una cadena proteica rudimentaria.

Un escenario en los lagos primitivos

Los científicos creen que los ingredientes y las condiciones necesarias para esta reacción, incluyendo el agua a pH neutro, probablemente existieron hace unos 4 mil millones de años. Según los investigadores, este proceso no habría tenido lugar en los vastos y diluidos océanos, sino más bien en pozas o lagos más pequeños, donde las concentraciones de los químicos habrían sido suficientes para permitir estas reacciones.

Aaron Goldman, biólogo del Oberlin College, destacó la importancia del descubrimiento. “Esto identifica una química nueva e intrigante que arroja luz sobre un posible precursor” del proceso de síntesis de proteínas actual, señaló, agregando que la evidencia evolutiva sugiere que este es el rasgo “más antiguo de la biología molecular que aún se encuentra en nuestras células hoy”.

Un rompecabezas todavía incompleto

A pesar de ser un avance significativo, el estudio también presenta limitaciones. Nick Lane, químico de la UCL especializado en el origen de la vida, advirtió que la reacción descubierta produce cadenas de aminoácidos caóticas y aleatorias, a diferencia de los arreglos ordenados y precisos que producen los ribosomas en las células modernas.

“Todavía no han resuelto ese problema”, indicó Lane, enfatizando que la formación de secuencias ordenadas y funcionales sigue siendo un gran desafío por descifrar.

No obstante, los investigadores son optimistas. Consideran que con el paso de miles de millones de años, las interacciones aleatorias de estos químicos podrían haber evolucionado gradualmente hacia formas de vida más organizadas. Además, el estudio tiene implicaciones para la búsqueda de vida más allá de la Tierra, ya que las condiciones y los ingredientes básicos identificados podrían existir en otros mundos con características similares a las de nuestro planeta en sus inicios.