Se ha descubierto una molécula que pudo ser la detonante de la vida en nuestro planeta.

Un estudio de laboratorio de la Universidad de Rutgers encontró una de las moléculas que pudo haber detonado la vida en nuestro planeta, el cual fue publicado en la revista Science Advances, ello tiene implicaciones relevantes para la investigación sobre la vida extraterrestre debido a la pista que proporciona a los expertos.

Se trata de un péptido , que es una molécula que contiene dos o más aminoácidos, y se sabe bien que estas moléculas se unen entre sí para formar proteínas. Los péptidos pueden contener muchos aminoácidos que se llaman polipéptidos o proteínas, en específico fue nombrada “nickelback”, debido a que sus átomos de nitrógeno se unen a dos de níquel críticos.

Al explorar el Universo mediante telescopios y sondas en busca de signos de vida pasada, presente o emergente, los científicos suelen buscar “biohuellas” conocidas por propiciar la vida, de modo que péptidos como el “nickelback” podrían ser la nueva marca empleada por la (NASA) para detectar planetas a punto de producirla. Fotografía de Cambio Colombia.

A mayor detalle, los péptidos son un tipo de molécula utilizada orgánicamente en la formación de proteínas, los cuales están integrados por bloques de aminonácidos. Por su parte, las proteínas son moléculas grandes y complejas que cumplen muchas funciones importantes en el cuerpo. Son vitales para la mayoría de los trabajos que realizan las células y son necesarias para mantener la estructura, función y regulación de los tejidos y órganos del ente, formadas por cadenas lineales de aminoácidos, en un orden que está determinado por la secuencia de nucleótidos de su gen correspondiente, conocidos como genes estructurales. La información genética determina qué proteínas estarán presentes en una célula, un tejido o un órgano. La mayoría de proteínas desempeñan más de una función.

Pueden ser "Holoproteinas" y "Heteroproteinas", según estén formadas, o bien, sólo por aminoácidos o por aminoácidos más otras moléculas o elementos adicionales no aminoacídicos, como es el caso que se ha descubierto. Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales, llamadas monómeros, y que se conocen como "aminoácidos", a los cuales podriamos considerar como los "ladrillos de los edificios moleculares protéicos". Estos edificios macromoleculares se construyen y desmoronan con gran facilidad dentro de las células, y a ello debe precisamente la materia viva su capacidad de crecimiento, reparación y regulación.

Representación hecha por computadora que muestra los átomos de nitrógeno de la columna vertebral (azul) que unen dos átomos críticos de níquel (naranja).Fotografía de The Nanda Laboratory.

Señaló Vikas Nanda, profesor de Bioquímica y Biología Molecular, quien adicionalmente es investigador del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la misma Universidad de Rutgers: “Los científicos creen que en algún momento entre hace 3 mil 500 y 3 mil 800 millones de años hubo un punto de inflexión, algo que propició la modificación de la química prebiótica, es decir, las moléculas antes de la vida, a sistemas biológicos vivientes. Creemos que el cambio fue iniciado por unas pocas proteínas pequeñas precursoras que desempeñaron pasos claves en una antigua reacción metabólica. Consideramos que hemos encontrado uno de esos péptidos pioneros”.

Los científicos que forman el grupo encargado del estudio son parte de un equipo de la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA) llamado "Evolución de Nanomáquinas en Geosferas y Ancestros Microbianos" (Enigma); que hace parte del programa de Astrobiología de la Nasa. Entre tanto, los expertos aportan una de las claves que pudieron abrir camino hacia la primera vida celular, la evolución de las proteínas hasta convertirse en promotor predominante de vida en la Tierra, su objetivo por tanto es entender cómo las proteínas evolucionaron para convertirse en el catalizador predominante de la vida en la Tierra. 

Un químico instigador original tendría que ser suficientemente simple para ensamblarse de forma espontánea en un caldo primigenio, pero también tendría que estar activo químicamente para contar con el potencial de tomar energía de su entorno y conducir a un proceso bioquímico.

Esquema de las proteínas: clasificación, propiedades, funciones y estructura. Tomada de Pinterest.

Examinaron las proteínas existentes en la actualidad, conocidas por estar asociadas a procesos metabólicos. A sabiendas de que éstas eran muy complejas para haber surgido en etapas tempranas, por lo cual las redujeron a su estructura básica. Luego de diversos experimentos, los científicos coincidieron que el mejor candidato era el llamado "nickelback", compuesto por trece aminoácidos y unido a dos iones de níquel.

Es conocido el hecho de que este metal era abundante en los "océanos primigenios", al unirse al péptido, los átomos de níquel se transforman en potentes catalizadores, atrayendo protones y electrones adicionales, además de producir gas de hidrógeno. Y el hidrógeno también fue muy abundante en esa etapa en nuestro planeta y pudo ser una fuente crítica de energía  para alimentar el metabolismo.

Concluyó su explicación el profesor Nanda: “Esto es importante porque, aunque hay muchas teorías acerca de los orígenes de la vida, hay muy pocas pruebas de laboratorio sobre estas ideas. Este trabajo muestra que no sólo son posibles las enzimas metabólicas, sino también son muy estables y activas, haciendo de ellas un punto plausible del inicio de la vida”.

Las funciones bioquímicas son variadas, de ello la importancia que tienen para explicar los procesos que fueron necesarios para iniciar la etapa en la evolución de las sustancias inertes hacia aquellas que son ya descritas como con vida o cumplen un papel intermedio. Sencillas pero que tienen una complejidad que les lleva a poder diferenciarse del entorno. Así fue que se pasó de la secuencia de aminoácidos de un polipéptido a la estructura tridimensional de una proteína madura y funcional, es comprender la manera en como las interacciones entre los aminoácidos provocan que una proteína llegue a su forma madura.

El camino es largo, pero indudablemente se avanza en esa explicación, de algún modo, estas sustancias químicas 'orgánicas' simples se unieron y formaron moléculas más avanzadas. Luego comenzaron a copiarse a si mismas y a crecer. Se estaba aún lejos de complejidades, de aquellos momentos en el proceso, que nos parecen más fáciles de imaginar. Células, y si son eucariotas mejor, ya en los seres multicelulares nos cuesta menos trabajo entender, pero, el origen se esconde en los escenarios microscópicos, moleculares, los que nos parecen poco inteligibles.