Científicos identifican reacción química que pudo haber dado origen a la vida en la Tierra: ScienceAlert

Hubo un punto crítico temprano en la historia de la Tierra cuando las reacciones químicas entre el revoltijo de moléculas orgánicas comenzaron a funcionar desde adentro, formando algo que podríamos comenzar a pensar como biológico.

El aspecto que podría tener esta primera reacción metabólica sigue siendo una cuestión de especulación. Tenía que ser lo suficientemente simple para surgir de los diversos componentes que probablemente ya existen, pero aún así lo suficientemente efectivo como para actuar como un catalizador de los cambios en su entorno.

Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Rutgers y el City College de Nueva York en los EE. UU. ha identificado una proteína que puede haber desempeñado un papel crucial en el inicio de la vida tal como la conocemos, y es simple. péptido Están llamando a Nickelback.

Esto no es un homenaje a las celebridades. banda de rock canadienseMás bien, es una referencia a la columna vertebral de la proteína, que consta de una cadena de aminoácidos y dos átomos de nitrógeno unidos a un par de átomos de níquel.

Este descubrimiento no solo podría arrojar más luz sobre cómo comenzó la vida aquí en la Tierra, sino que también podría dar a los astrónomos otra pista en la búsqueda de vida en otros planetas donde estos componentes químicos básicos comenzaron a formarse por primera vez.

«Los científicos creen que en algún momento entre hace 3500 y 3800 millones de años hubo un punto de inflexión, algo que inició el cambio de la química prebiótica (moléculas antes de la vida) a los biosistemas vivos». Él dice Bioquímico y biólogo molecular Vikas Nanda, de la Universidad de Rutgers en Nueva Jersey.

«Creemos que el cambio fue provocado por unas pocas protoproteínas pequeñas que realizaron pasos clave en una antigua reacción metabólica. Creemos que hemos encontrado uno de estos péptidos principales».

Para llegar al diseño final del péptido, los científicos comenzaron con proteínas modernas que respaldan procesos metabólicos críticos para impulsar muchas reacciones bioquímicas. Las proteínas antiguas eran mucho más fáciles de fabricar, por lo que estas proteínas se descomponían en sus partes más básicas.

Una serie de experimentos produjeron que el níquel fuera un candidato potencial para ser lo suficientemente simple como para formarse en la Tierra prebiótica, pero lo suficientemente complejo como para tomar energía del medio ambiente y hacer algo con ella. Utiliza un total de 13 aminoácidos. Estas moléculas a menudo se describen como los «bloques de construcción» de las proteínas y, de hecho, de la vida misma.

A este andamio básico, dos átomos de Ni pueden unirse e invertir la actividad básica del grupo Fe-Ni. [NiFe] hidrogenasa y un grupo de níquel-níquel-en Acetil-CoA sintasaque son dos proteínas antiguas que todavía juegan un papel importante en el metabolismo de hoy.

El níquel era un metal abundante en los primeros océanos de nuestro planeta. De manera crucial, cuando se unen al péptido, los átomos de níquel actúan como un catalizador en la liberación de gas hidrógeno, que habría sido una fuente vital de energía hace miles de millones de años. Fundamentalmente, el equipo pudo mostrar todos estos procesos funcionando en el laboratorio.

«Esto es importante porque, si bien hay muchas teorías sobre los orígenes de la vida, hay muy pocas pruebas de laboratorio reales de estas ideas». Él dice Nanda.

Si Nickelback jugó un papel importante en el inicio de la vida en la Tierra, es razonable suponer que también se pudo haber formado en otros planetas, tal vez en planetas que no están tan lejos en su evolución como nosotros.

Los investigadores utilizan lo que se conoce como biofirmas para buscar vida en el universo, que son rastros químicos que pueden indicar la presencia o el desarrollo de seres vivos. Nickelback se puede agregar a la lista de firmas vitales.

Mirar hacia atrás al comienzo de la vida en la Tierra no es fácil, pero a través de algunas técnicas inteligentes que funcionan hacia atrás desde hoy, gradualmente tenemos una mejor idea de cuán compleja se formó la vida en primer lugar.

«Este trabajo muestra que no solo son posibles las enzimas metabolizadoras de proteínas simples, sino que también son muy estables y muy activas, lo que las convierte en un punto de partida plausible para la vida». Él dice Nanda.

Investigación publicada en Avances de la ciencia.