DAP – La Molécula que Explicaría el Origen de la Vida en la Tierra

9 enero 2018  |  MundoCiencia Oficial
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Hace 4 mil millones de años, nuestro planeta Tierra estaba cubierto por vastas zonas de un lodo acuoso lleno de moléculas primigenias, gases y minerales, carentes de cualquier forma de vida. Hasta que, de algún modo, dichos compuestos dieron lugar a proteínas, azúcares, aminoácidos y paredes celulares, que precedieron toda existencia conocida hoy en día.

En la actualidad, algunos químicos han dedicado sus carreras a develar las primeras condiciones químico-ambientales que habrían sido responsables del origen de la vida en la Tierra. A pesar de la poca información geológica con la que cuentan, sintetizan moléculas simples que pudieran haber estado presentes en el planeta desde hace miles de millones de años. Intentan probar si estas enzimas prehistóricas habrían tenido la habilidad de convertir compuestos inertes en elementos vivos.

Según una publicación de la revista Nature Chemistry, un equipo de científicos del Centro de Investigación Scripps (TSRI, por sus siglas en inglés), en los Estados Unidos, ha identificado una peculiar y primitiva enzima, la cual podría haber jugado un papel determinante en la formación de entes vivos en la Tierra. La misma habría sido un catalizador entre cadenas cortas de aminoácidos, lípidos responsables de paredes celulares y cadenas de nucleótidos que almacenaban información genética.

La molécula se denomina Diamidophosphate (DAP) y ha estado bajo investigación por el profesor Ramanarayanan Krishnamurthy, autor principal del estudio. Entre sus cualidades se encuentra la capacidad que tiene para impulsar el proceso de fosforilación, sin el que no hubiese habido un origen de la vida en la Tierra.

Teoría a prueba

“Si nos fijamos en las formas de vida actuales, al igual que en las de hace 3 mil millones de años, encontramos que un gran número de ellas se basan en el proceso de fosforilación”, comentó Krishnamurthy al portal Seeker.com. “Su ARN, ADN y muchas de sus biomoléculas están fosforiladas, al igual que sus azúcares, aminoácidos y proteínas”.

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Todos los compuestos que integran el ADN parten de un proceso de fosforilación. Foto: Wikimedia.org

Las enzimas que desencadenan la fosforilación son llamadas cinasas. Utilizan este proceso para enviar señales a las células indicándoles que se dividan, formando así otra proteína. La DAP pudo haber sido una de las primeras cinasas en poner en marcha la fosforilación.

Para poner a prueba su teoría, Krishnamurthy y su equipo simularon las condiciones tempranas de la Tierra en un laboratorio, utilizando tanto una base de agua como una pasta fangosa ajustada a distintos niveles de pH. Combinaron la DAP con diferentes concentraciones de magnesio, zinc y un compuesto llamado imidazol, mismo que actuaba como potenciador para acelerar las reacciones, las cuales aún tardaban semanas, e incluso meses, en completarse.

La molécula Diamidophosphate debía desencadenar con éxito eventos de fosforilación que dieran como resultado nucleótidos simples, péptidos y estructuras de paredes celulares, con el fin de pasar la prueba. Según Krishnamurthy, la enzima logró todo eso y bajo condiciones similares a los de hace tres milenios.

¿Es la DAP la clave del origen de la vida en la Tierra?

En palabras del profesor: “De momento, sólo podemos afirmar que determinados productos químicos simples, en condiciones adecuadas, pueden dar paso a procesos químicos más complejos. Aún no podemos decir que sea específicamente la Diamidophosphate a la que debamos toda manifestación de vida en nuestro planeta”.

Por otro lado, Krishnamurthy no tiene pruebas de que la DAP haya existido desde hace cuatro mil millones de años. Simplemente sintetizó la molécula en su laboratorio, como una solución a los desafíos que implica la fosforilación en las condiciones tempranas de nuestro planeta, ya que para que la mayoría de las reacciones de fosforilación funcionen, deben eliminar una molécula de agua en el proceso.

“¿Cómo eliminas el agua de una molécula cuando estás rodeado de un charco de agua?” Se preguntó Krishnamurthy. “Esa es una tarea, termodinámicamente hablando, muy dificil”. La DAP evita ese problema al eliminar una molécula de amoniaco, en lugar de una de agua.

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Los orígenes de la DAP continúan siendo un misterio, pese a las varias hipótesis que se han propuesto. Foto: Pixabay.com

Actualmente Krishnamurthy está trabajando en conjunto con geoquímicos para encontrar posibles fuentes de DAP en el pasado geológico. Quizás los flujos de lava ricos en fosfato pudieron haber reaccionado al amoníaco en el aire, creando DAP; o tal vez, incluso, llegó gracias a un meteorito forjado por una estrella lejana.

Sea como fuere, una cosa está clara, sin la DAP o algo equivalente, el origen de la vida en el Tierra nunca se hubiera dado.

Fuentes: Space.com, Nature Chemistry, Seeker.com

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