Estudio financiado por la NASA encuentra estructuras proteicas responsables del origen de la vida en la Tierra

Un equipo de investigadores ha descubierto las estructuras proteicas que pueden ser responsables del origen de la vida en la sopa primordial de la Tierra antigua. El estudio, financiado por la NASA, fue publicado en la revista ‘Science Advances’. Los investigadores exploraron cómo la vida temprana podría haberse originado en nuestro planeta a partir de materiales simples no vivos. Preguntaron qué propiedades definen la vida tal como la conocemos y concluyeron que cualquier ser vivo necesitaría recolectar y usar energía, de fuentes como el Sol o fuentes hidrotermales.

En términos moleculares, esto significaría que la capacidad de barajar electrones era fundamental para la vida. Dado que los mejores elementos para la transferencia de electrones son los metales (piense en los cables eléctricos estándar) y la mayoría de las actividades biológicas las llevan a cabo las proteínas, los investigadores decidieron explorar la combinación de los dos, es decir, las proteínas que se unen a los metales.

Compararon todas las estructuras de proteínas de unión a metales existentes para establecer cualquier característica común, basándose en la premisa de que estas características compartidas estaban presentes en las proteínas ancestrales y luego se diversificaron y transmitieron para crear la gama de proteínas que vemos hoy.

La evolución de las estructuras de las proteínas implica comprender cómo surgieron nuevos pliegues a partir de los existentes, por lo que los investigadores diseñaron un método computacional que encontró que la gran mayoría de las proteínas de unión a metales existentes actualmente son algo similares, independientemente del tipo de metal al que se vinculen. se unen, el organismo del que proceden o la funcionalidad atribuida a la proteína en su conjunto.

«Vimos que los núcleos de unión a metales de las proteínas existentes son de hecho similares, aunque las proteínas en sí pueden no serlo», dijo la autora principal Yana Bromberg, profesora del Departamento de Bioquímica y Microbiología de la Universidad de Rutgers-New Brunswick.

«También vimos que estos núcleos de unión a metales a menudo se componen de subestructuras repetitivas, como ladrillos LEGO. Curiosamente, estos bloques también se encontraron en otras regiones de proteínas, no solo en núcleos de unión a metales, y en muchas otras proteínas que no se consideraron. en nuestro estudio», continuó Bromberg.

«Nuestra observación sugiere que los reordenamientos de estos pequeños bloques de construcción pueden haber tenido un solo ancestro común o un pequeño número de ancestros comunes y dieron lugar a la gama completa de proteínas y sus funciones que están disponibles actualmente, es decir, la vida tal como la conocemos. «, agregó Bromberg.

«Tenemos muy poca información sobre cómo surgió la vida en este planeta, y nuestro trabajo aporta una explicación que antes no estaba disponible», dijo Bromberg, cuya investigación se centra en descifrar los planos de ADN de la maquinaria molecular de la vida. «Esta explicación también podría contribuir potencialmente a nuestra búsqueda de vida en otros planetas y cuerpos planetarios. Nuestro descubrimiento de bloques de construcción estructurales específicos también es posiblemente relevante para los esfuerzos de biología sintética, donde los científicos pretenden construir proteínas específicamente activas nuevamente», concluyó Bromberg. .

El estudio, financiado por la NASA, también contó con investigadores de la Universidad de Buenos Aires.