Científicos podrían haber descubierto la forma de las primeras proteínas que comenzaron la vida

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Científicos podrían haber descubierto la forma de las primeras proteínas que comenzaron la vida

(Vikas Nanda/Rutgers University)

Es posible que se haya identificado la forma de los primeros bloques de construcción de la vida que datan de hace 3 500 millones de años, debido a un nuevo esfuerzo para prever los arreglos moleculares de las primeras proteínas del planeta.

Utilizando modelos informáticos para simular la configuración de moléculas antiguas que ya no existen en la Tierra, los científicos rastrearon el esquema de lo que afirman podría ser un antepasado común de las familias modernas de enzimas que permiten que la vida prospere catalizando reacciones de transferencia de electrones.

«La vida en la Tierra es eléctrica», explican investigadores de la Universidad de Rutgers en el sitio web de ENIGMA, un laboratorio dedicado al estudio de la evolución de las nanomáquinas en las geosferas y los antepasados microbianos.

«El circuito electrónico está catalizado por un pequeño subconjunto de proteínas que funcionan como nanomáquinas sofisticadas».

Su estudio, que predice cómo se veían las primeras proteínas entre 3.500 y 2.500 millones de años atrás, se publica en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Los científicos rastrearon un rompecabezas de miles de piezas, la evolución de las enzimas (proteínas), desde el presente hasta el pasado profundo. La solución al rompecabezas requería dos piezas faltantes, y la vida en la Tierra no podría existir sin ellas. Al construir una red conectada por sus roles en el metabolismo, este equipo descubrió las piezas que faltaban.

«Sabemos muy poco acerca de cómo comenzó la vida en nuestro planeta. Este trabajo nos permitió vislumbrar en el tiempo y proponer las primeras proteínas metabólicas», dijo el coautor Vikas Nanda, profesor de Bioquímica y Biología Molecular en Rutgers Robert Wood Johnson Medical La escuela y un miembro residente de la facultad en el Centro de Biotecnología Avanzada y Medicina. «Nuestras predicciones serán probadas en el laboratorio para comprender mejor los orígenes de la vida en la Tierra e informar cómo puede originarse la vida en otros lugares. Estamos construyendo modelos de proteínas en el laboratorio y probando si pueden desencadenar reacciones críticas para el metabolismo temprano».

El equipo está llevando a cabo la investigación con una subvención de la NASA y como miembro del Programa de Astrobiología de la NASA. El proyecto ENIGMA busca revelar el papel de las proteínas más simples que catalizaron las primeras etapas de la vida.

«Creemos que la vida se construyó a partir de bloques de construcción muy pequeños y surgió como un conjunto de Lego para hacer células y organismos más complejos como nosotros», dijo el autor principal Paul G. Falkowski, investigador principal de ENIGMA y profesor distinguido en la Universidad de Rutgers-New Brunswick, quien lidera el Laboratorio de Biofísica Ambiental y Ecología Molecular. «Creemos que hemos encontrado los componentes básicos de la vida: el conjunto de Lego que condujo, en última instancia, a la evolución de las células, los animales y las plantas».

El equipo de Rutgers se centró en dos «pliegues» de proteínas que probablemente sean las primeras estructuras en el metabolismo temprano. Son un pliegue de ferredoxina que une compuestos de hierro y azufre, y un pliegue «Rossmann», que une nucleótidos (los bloques de construcción de ADN y ARN). Estas son dos piezas del rompecabezas que deben encajar en la evolución de la vida.

Las proteínas son cadenas de aminoácidos y el camino tridimensional de una cadena en el espacio es llamado «pliegue». Hay evidencia de que estos pliegues pueden haber compartido un ancestro común y, de ser cierto, el ancestro pudo haber sido la primera enzima metabólica de la vida.

Fuente: Science Alert. 

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