Un equipo de cient\u00edficos de la Universidad de Rutgers en Nueva Jersey dedicado a identificar los or\u00edgenes primordiales del metabolismo, un conjunto de reacciones qu\u00edmicas centrales que primero impulsaron la vida en la Tierra, ha identificado parte de una prote\u00edna que podr\u00eda proporcionar pistas a los cient\u00edficos para detectar planetas a punto de producir vida. La investigaci\u00f3n, publicada en Science Advances, tiene implicaciones importantes en la b\u00fasqueda de vida extraterrestre porque les da a los investigadores una nueva pista para buscar, dijo Vikas Nanda, investigador del Centro de Biotecnolog\u00eda y Medicina Avanzada (CABM) en Rutgers.<\/p>\n\n\n\n
Con base en estudios de laboratorio, los cient\u00edficos de Rutgers dicen que uno de los candidatos qu\u00edmicos m\u00e1s probables que impulsaron la vida fue un p\u00e9ptido simple con dos \u00e1tomos de n\u00edquel al que llaman “Nickelback” no porque tenga algo que ver con la banda de rock canadiense, sino porque su columna vertebral es nitr\u00f3geno. Los \u00e1tomos enlazan dos \u00e1tomos de n\u00edquel cr\u00edticos. Un p\u00e9ptido es un constituyente de una prote\u00edna formada por unos pocos bloques de construcci\u00f3n elementales conocidos como amino\u00e1cidos.<\/p>\n\n\n\n
“Los cient\u00edficos creen que en alg\u00fan momento entre hace 3500 y 3800 millones de a\u00f1os hubo un punto de inflexi\u00f3n, algo que inici\u00f3 el cambio de la qu\u00edmica prebi\u00f3tica, mol\u00e9culas antes de la vida, a sistemas biol\u00f3gicos vivos”, dijo Nanda. “Creemos que el cambio fue provocado por unas pocas prote\u00ednas precursoras peque\u00f1as que realizaron pasos clave en una antigua reacci\u00f3n metab\u00f3lica. Y creemos que hemos encontrado uno de estos ‘p\u00e9ptidos pioneros'”.<\/p>\n\n\n\n
Los cient\u00edficos que realizan el estudio son parte de un equipo dirigido por Rutgers llamado Evolution of Nanomachines in Geospheres and Microbial Ancestors (ENIGMA), que forma parte del programa de Astrobiolog\u00eda de la NASA. Los investigadores buscan comprender c\u00f3mo evolucionaron las prote\u00ednas para convertirse en el catalizador predominante de la vida en la Tierra.<\/p>\n\n\n\n
Al explorar el universo con telescopios y sondas en busca de signos de vida pasada, presente o emergente, los cient\u00edficos de la NASA buscan “biofirmas” espec\u00edficas conocidas como precursoras de vida. Los p\u00e9ptidos como el n\u00edquel podr\u00edan convertirse en la \u00faltima firma biol\u00f3gica empleada por la NASA para detectar planetas a punto de producir vida, dijo Nanda.<\/p>\n\n\n\n
Un qu\u00edmico instigador original, razonaron los investigadores, tendr\u00eda que ser lo suficientemente simple como para poder ensamblarse espont\u00e1neamente en una sopa prebi\u00f3tica. Pero tendr\u00eda que ser lo suficientemente activo qu\u00edmicamente para poseer el potencial de tomar energ\u00eda del medio ambiente para impulsar un proceso bioqu\u00edmico.<\/p>\n\n\n\n
Para hacerlo, los investigadores adoptaron un enfoque “reduccionista”: comenzaron examinando las prote\u00ednas contempor\u00e1neas existentes que se sabe que est\u00e1n asociadas con los procesos metab\u00f3licos. Sabiendo que las prote\u00ednas eran demasiado complejas para haber surgido desde el principio, las redujeron a su estructura b\u00e1sica.<\/p>\n\n\n\n
Despu\u00e9s de secuencias de experimentos, los investigadores concluyeron que el mejor candidato era Nickelback. El p\u00e9ptido est\u00e1 hecho de 13 amino\u00e1cidos y se une a dos iones de n\u00edquel.<\/p>\n\n\n\n
El n\u00edquel, razonaron, era un metal abundante en los primeros oc\u00e9anos. Cuando se unen al p\u00e9ptido, los \u00e1tomos de n\u00edquel se convierten en potentes catalizadores, atrayendo protones y electrones adicionales y produciendo gas hidr\u00f3geno. El hidr\u00f3geno, razonaron los investigadores, tambi\u00e9n era m\u00e1s abundante en la Tierra primitiva y habr\u00eda sido una fuente cr\u00edtica de energ\u00eda para impulsar el metabolismo.<\/p>\n\n\n\n
“Esto es importante porque, si bien hay muchas teor\u00edas sobre los or\u00edgenes de la vida, hay muy pocas pruebas de laboratorio reales de estas ideas”, dijo Nanda. “Este trabajo muestra que no solo son posibles las enzimas metab\u00f3licas de prote\u00ednas simples, sino que tambi\u00e9n son muy estables y muy activas, lo que las convierte en un punto de partida plausible para la vida”.<\/p>\n\n\n\n