«Bloques de LEGO»: descubren proteínas que podrían ser responsables del origen de la vida

Un equipo de investigadores de la Universidad de Rutgers y de la Universidad de Buenos Aires ha identificado las estructuras de las proteínas que podrían ser responsables de los orígenes de la vida en la Tierra, según un estudio publicado en la revista Science Advances.

Los investigadores, dirigidos por Yana Bromberg, profesora del Departamento de Bioquímica y Microbiología de la Universidad de Rutgers-New Brunswick, estudiaron cómo pudo originarse la vida primitiva en nuestro planeta a partir de materiales simples y no vivos.

Como punto de partido para el estudio, los científicos determinaron las propiedades que definían la vida y concluyeron que todo lo que estaba vivo necesitaba recoger y utilizar energía de fuentes como el Sol o los respiraderos hidrotermales.

Estudiar las proteínas que se unen a los metales

Para recoger esta energía, los organismos habrían tenido que ser capaces de transferir electrones. Y, según explica un comunicado de prensa de la Universidad de Rutgers, dado que los mejores elementos para la transferencia de electrones son los metales y que la mayoría de las actividades biológicas son llevadas a cabo por proteínas, los investigadores decidieron explorar la combinación de ambos, es decir, las proteínas que se unen a los metales.

El equipo trató así de encontrar similitudes entre todas las estructuras proteicas conocidas que se unen a los metales, suponiendo que estas similitudes se habrían encontrado en las primeras proteínas y habrían pasado finalmente a la gama de proteínas que existen actualmente.

So in a departure from anything applied, here's our take on possible the origins of life.https://t.co/KYOlvUmKbt

— Yana Bromberg (@y_bromberg) January 15, 2022

Estructuras similares: «como bloques de LEGO»

Por medio de un modelo computacional, los científicos encontraron que la gran mayoría de las proteínas de unión a metales existentes en la actualidad son algo similares, independientemente del tipo de metal al que se unen, del organismo del que proceden o de la funcionalidad asignada a la proteína en su conjunto.

«Vimos que los núcleos de unión a metales de las proteínas existentes son realmente similares, aunque las proteínas en sí mismas no lo sean», dijo Bromberg, quien añadió que las estructuras de las proteínas de unión a metales estaban «a menudo formadas por subestructuras repetidas», similares a los bloques de LEGO.

«Curiosamente, estos bloques también se encontraron en otras regiones de las proteínas, no solo en los núcleos de unión a metales, y en muchas otras proteínas que no se tuvieron en cuenta en nuestro estudio», agregó.

Bloques de construcción: un único o un pequeño número de ancestros comunes

Bromberg, cuya investigación se centra en descifrar los planos de ADN de la maquinaria molecular de la vida, apunta a que los reordenamientos de estos pequeños bloques de construcción pueden haber tenido un único o un pequeño número de ancestros comunes. Esto significa que las subestructuras repetidas, o bloques de «LEGO», pudieron haber dado lugar a toda la gama de proteínas y sus funciones que existen actualmente. «Es decir, a la vida tal y como la conocemos», afirmó Bromberg.

Los hallazgos del estudio, financiado por la NASA, contribuyen a una explicación «hasta ahora inexistente» de cómo empezó la vida en la Tierra y podrían incluso, según Bromberg, ayudar en la búsqueda de organismos extraterrestres y en el campo de la biología sintética.