El origen de la vida Nº2. Por Rafael Alfonso Alfaro

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En 1969 Kenyon fue coautor de PREDESTINACIÓN BIOQUÍMICA, un importante libro sobre el origen de la vida, junto con, Gary Steinman ambos creían que si lograban reunir en una exposición seguida todas las líneas de evidencia empírica acumuladas desde los 60, les entusiasmaba poder explicar el origen de los principales componentes de la vida.

Dean Kenyon sabía que para explicar el origen de la vida, debía antes explicar el de los ladrillos esenciales; de cada célula que ha existido sobre la tierra, las grandes y complejas moléculas llamadas proteínas. Las proteínas tienen una amplia gama de funciones en la célula, desde requisitos estructurales, en términos del andamiaje de la célula, el cito-esqueleto, a las encimas, donde están procesando moléculas para captar energía o construir componentes de la célula. Las proteínas realizan muchos de los trabajos en el interior de la célula, excepto almacenar información genética.

Esto se deja para el ADN y el ARN MENSAJERO, las proteínas realizan tareas como la limpieza de la célula y la producción de energía.

Dean Kenyon sabía que las proteínas debieron ser tan importantes para la primera vida, como para las células vivas actuales. También reconoció la complejidad de su construcción.

Hacia los 60, los científicos habían determinado que incluso las células simples están compuestas de miles de proteínas diferentes y que su función se deriva de sus formas tridimensionales sumamente complejas.

Las formas irregulares de algunas proteínas les permiten catalizar o desencadenar reacciones químicas. Debido al ajuste tipo llave-cerradura que tienen con otras moléculas en la célula. Mientras que otras moléculas proteínicas forman componentes estructurales tipo machihembrado. Cada una de las piezas individuales de un motor bacteriano está hecha; bien de una sola molécula de proteína, o de un conjunto de proteínas ensamblado en una forma específica. Estas proteínas están constituidas a su vez por unas unidades químicas más pequeñas llamadas aminoácidos, enlazadas en largas cadenas. Aparece un gran nivel de complejidad de arquitectura en estas unidades celulares, en estos aminoácidos constituyentes de las proteínas.

En la naturaleza se emplean 20 tipos diferentes de aminoácidos para construir cadenas de proteínas que los biólogos han comparado con las 27 letras del alfabeto. Las letras del alfabeto se pueden ordenar en una enorme cantidad de combinaciones posibles y es la disposición de la secuencia de las letras la que determina que tengamos palabras y oraciones con significado. El mismo principio sirve para los aminoácidos y las proteínas.

Hay al menos 30.000 tipos distintos de proteínas, cada una a partir de una combinación diferente de los mismos 20 aminoácidos, estos están ordenados como las letras para formar cadenas de a menudo cientos de unidades. Si los aminoácidos son secuenciados correctamente la cadena se doblara para formar una proteína funcional.

Las proteínas se ordenan con sus aminoácidos de tal manera que los aminoácidos caen el uno sobre el otro en una arquitectura que está pre-programada por el oren de los aminoácidos. Se dobla formando una estructura específica y esa estructura puede realizar una determinada función, de modo que todas las proteínas en una célula tienen una forma tridimensional basada en la secuencia de los aminoácidos en la cadena.

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Esta disposición es crítica, porque si los aminoácidos están secuenciados de manera incorrecta se forma una cadena inútil y en vez de doblarse para formar una proteína, será destruida dentro de la célula. Las proteínas como lenguajes escritos o códigos de ordenador poseen un elevado grado de especificidad; la función del todo depende de la disposición precisa de las partes individuales. ¿Pero qué es lo que produce el secuenciado preciso de los aminoácidos que da lugar a las formas y funciones especificas de las proteínas?

Durante los 50 y 60 los descubrimientos acerca de las estructuras de las proteínas obligaron a los biólogos a hacer frente a este misterio.

Dean Kenyon creía que lo podía solucionar. En su libro predestinación bioquímica Dean Kenyon y su coautor Gary Steinman propusieron una sugerente teoría. Dean Kenyon escribió: La vida pudo haber estado bioquímicamente predestinada por las propiedades de atracción que existen entre sus componentes químicos, en particular entre los aminoácidos en las proteínas.

Cuando apareció predestinación bioquímica, los dos coautores estaban totalmente convencidos que tenían una explicación científica para los orígenes. Dean Kenyon propuso que las propiedades químicas de los aminoácidos hacían que fuesen atraídos entre sí, para formar las largas cadenas que llegaron a ser las primeras proteínas, los componentes más importantes de la célula viva. O sea que la vida era inevitable y predestinada por nada más que por la química.

¿Pero cómo se pudieron haber ensamblado las primeras proteínas sin la ayuda de las instrucciones genéticas? En las células vivientes actuales las cadenas de aminoácidos no se forman directamente por atracción entre sus componentes, (el escenario que Dean Kenyon postulaba para la tierra primitiva). En su lugar otra gran molécula dentro de la célula almacena instrucciones para secuenciar los aminoácidos en las proteínas; se la conoce como A.D.N. Al principio Dean Kenyon creía que las proteínas podrían haberse formado directamente a partir de los aminoácidos sin las instrucciones de ensamblaje del ADN, por eso es que tantos científicos estaban entusiasmados con su teoría. Pero cuanto más se aprendía acerca de las propiedades de los aminoácidos y las proteínas tanto más comenzó a dudar que las proteínas pudieran auto-ensamblarse sin ADN. En el ADN, Dean Kenyon se encontró con una molécula con una propiedad que no podía explicar mediante procesos naturales, porque encerrada con seguridad dentro de su estructura de doble hélice existe abundante información en forma de compuestos químicos con una secuencia precisa representada por las letras; ACTG

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En el lenguaje escrito la información se comunica por un ordenamiento preciso de las letras. De la misma manera las instrucciones necesarias para ensamblar aminoácidos para formar proteínas son transmitidas por las secuencias de componentes químicos ordenados a lo largo de la estructura del ADN, este código químico ha sido llamado el lenguaje de la vida y es el conjunto de información más compacto y elaborado al menor detalle en todo el universo conocido.

Como otros científicos que trabajaban en el origen de la vida Dean Kenyon se dio cuenta de que tenía dos opciones: Debía explicar; o bien la procedencia de estas instrucciones genéticas de ensamblaje o bien como surgieron las proteínas directamente de los aminoácidos sin ADN, en los océanos primordiales. Y al final vio que no podía explicar ni lo uno ni lo otro.

Es un enorme problema como hubiera podido reunirse en un diminuto volumen sub-microscópico del océano primitivo, todos los cientos de diferentes componentes moleculares que se necesitarían para establecer un ciclo de auto-replicación. Y así fue como las dudas de Dean Kenyon acerca de si los aminoácidos podían ordenarse a sí mismos en secuencias biológicas con significado, sin la presencia de un material genético preexistente llegaron para Dean Kenyon a un punto intelectual decisivo a finales de la década de los 70

¿Cuál era la fuente de la información biológica en el ADN? Si se podía llegar al origen de los mensajes, de los mensajes codificados dentro de la maquinaria viviente, habríamos dado con algo intelectualmente mucho más satisfactorio que la teoría de evolución química. Para la década de los 70 la mayoría de los investigadores rechazaban la idea de que la información necesaria para construir la primera célula se produjera por el mero azar.

Los biólogos serios que estudian el origen de la vida no creían que esta hubiera surgido solo al azar. Se imaginaban a la selección natural actuando sobre variaciones al azar entre compuestos químicos para producir la primera vida. Pero había un problema con esta propuesta. Por definición la selección natural no podría haber funcionado antes de la existencia de la primera célula viva, porque solo puede actuar sobre organismos capaces de reproducirse, las células dotadas de ADN, que pasan sus cambios genéticos a generaciones futuras.