Hace 4.500 millones de años que la Tierra surca el espacio. Sin embargo, era una roca vacía, sin vida en sus océanos. Por lo que sabemos, parece que la vida apareció hace, al menos, 3.800 millones de años, poco después de que se formara la Tierra. Tenemos claras esas fechas e, incluso, nos hacemos una idea de cómo hemos ido evolucionando desde los primeros seres vivos hasta convertirnos en esta especie extraña que se cubre con ropa y mira el mundo a través de pantallas. Ahora bien… ¿qué ocurrió antes de las primeras formas de vida? ¿Cómo era el planeta antes de esos 3.800 millones de años? La hipótesis más extendida habla sobre un “mundo ARN”, donde estas moléculas, parientes del ADN, evolucionan sin siquiera estar vivas.

Eso es exactamente lo que ha intentado comprobar un grupo de investigadores del Instituto Salk con apoyo de la NASA y la Fundación Simons. En su último estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, han descubierto una molécula capaz de hacer copias suficientemente precisas del ARN para asegurar su continuidad, pero suficientemente flexible para que, de vez en cuando, tenga lugar alguna mutación que dé lugar a un ARN nuevo, fomentando la evolución. Y es que, en realidad, apenas intuimos cómo fue el primero de todos los grandes pasos de la vida. ¿Cómo logramos pasar de agua en la que flotaban sustancias químicas relativamente complejas a que estas pudieran evolucionar? ¿Cómo fue el paso de esas moléculas capaces de adaptarse a las primeras células?

El ARN vive, la vida sigue

Pero, antes de hablar sobre esta nueva investigación, repasemos un poquito de bioquímica básica. No hay nada nuevo en que el ARN se copie y sufra mutaciones. Recordemos que se trata de un pariente de nuestro ADN que, en lugar de las cuatro moléculas que usa el ADN para codificar sus instrucciones (adenina, guanina, citosina y timina), emplea adenina, guanina, citosina y uracilo. Conocemos virus cuya genética se basa en el ARN y que son capaces de mutar y dar lugar a nuevas variantes y cepas. Sin ir más lejos, los coronavirus como el SARS-CoV-2 son un ejemplo de ello.

En nuestras células, el ADN se tiene que transcribir a ARN que, a su vez, se traducirá a proteínas. Estas últimas son fundamentales para llevar a cabo las funciones que nos mantienen con vida a escala celular, son las trabajadoras, cuya estructura hace posible todo tipo de procesos. Así pues, para imaginar un mundo de moléculas de ARN tenemos que imaginar estas moléculas junto con otras dos: una replicasa que hiciera copias del ARN y un sistema de traducción que leyera el ARN como si fuera un libro de instrucciones para crear con él proteínas. Pensemos que, incluso los virus necesitan replicar y traducir su ARN en células vivas, por lo que esta restricción era más que relevante.

Érase una vez

Pues bien, la gran novedad de este estudio es que han logrado desarrollar una ARN polimerasa mucho más precisa que hasta ahora. Porque, en la naturaleza, el ARN cuando se copia a sí mismo lo hace acumulando más errores que cuando se copia el ADN, sus polimerasas, por decirlo de otro modo, son menos precisas y cometen fallos. Hasta cierto punto, esto podría haber sido un problema para los primeros momentos de un mundo ARN. Por eso, aunque no sepamos con seguridad si esta nueva enzima ARN polimerasa es exactamente la misma que hizo posible el prólogo de la vida en la Tierra, es, posiblemente, lo más parecido que conozcamos.

"Estamos persiguiendo el amanecer de la evolución", dice el autor principal y presidente de Salk, Gerald Joyce. "Al revelar estas capacidades novedosas del ARN, estamos descubriendo los posibles orígenes de la vida misma y cómo moléculas simples podrían haber allanado el camino para la complejidad y diversidad de la vida que vemos hoy". Es más, el mundo ARN es relativamente sencillo, tanto que podríamos imaginarlo incluso en otros planetas. Hemos descubierto aminoácidos en cometas, no sería raro que hubiera nitrogenadas en algún mundo perdido en los confines del universo. Un mundo que quizá ya ha desarrollado vida o, tal vez, está condenado a quedarse atrapado en la antesala, porque no cumple otros requisitos que, nosotros, privilegiados terrícolas, damos por hecho.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Hace tiempo que sabemos que algunos sistemas carentes de vida pueden mostrar algo similar a la evolución darwiniana. Ese es el caso de este ARN, que no estando vivo, parece comportarse como si lo estuviera, recordándonos lo complejo que es dar una definición satisfactoria, completa y precisa de lo que es realmente la vida.

REFERENCIAS (MLA):

• Joyce Gerald, et al., RNA-Catalyzed Evolution of Catalytic RNA PNAS 10.1073/pnas.2321592121