El Mundo De Arn

El mundo de ARN: indicios actuales
Publicado por Antonio Manuel Jiménez Conejo

Antes de que surgiera el último antepasado común de todos los seres vivos actuales, con su omnipresente bioquímica de ácidos nucleicos y proteínas, existieron formas de vida basadas en moléculas exóticas. Esta conclusión se deduce del hecho de que el metabolismo en los organismos actuales es muy complejo. La vidadebió evolucionar a partir de moléculas y procesos más simples. Los ácidos nucleicos (ARN y ADN) requieren proteínas para su síntesis y replicación, pero las proteínas sólo pueden ser construidas a partir de las instrucciones que portan los ácidos nucleicos. La solución a este círculo vicioso tiene que encontrarse en alguna molécula más simple que tuviera, al mismo tiempo, la capacidad de estimularsu propia replicación y la de interactuar con otras moléculas para construir otras más complejas. Un candidato firme para ejercer este papel es el ARN. Los investigadores hablan de un brumoso y remoto “mundo de ARN”, para referirse a esta etapa de la evolución en que el ARN era el depositario de la información genética, poseía capacidad de replicarse a sí mismo y evolucionar por mutación (lo quelo definiría ya como molécula viva) y al mismo tiempo era capaz de construir otra clase de moléculas (presumiblemente ya proteínas), que le ayudaban en sus tareas. El ARN posee, como el ADN, 4 nucleótidos distintos, cuyas combinaciones portan la información genética. Es una molécula de cadena sencilla, más fácil de sintetizar que el ADN, de cadena doble, y es capaz de plegarse sobre sí misma envariadas formas, lo que la habilitaría para ejercer funciones diversas. El ADN, por su parte, es más estable y menos vulnerable a las mutaciones, por lo que finalmente se impondría como un depositario más fiel de las instrucciones genéticas. Las proteínas tienen una habilidad mayor para conformar complejas estructuras tridimensionales y ejercer muchas funciones en las células, como sostén mecánico,transporte de sustancias o aceleradoras de reacciones químicas (enzimas). Con el tiempo llegaron a ser necesarias para las propias reacciones de síntesis y replicación del ARN y del ADN. El ARN parece relegado en la actualidad a un papel menor, a ser un mero traductor de la información contenida en el ADN al lenguaje de las proteínas. Pero cada vez son más los indicios que hablan de su antiguaautosuficiencia, en forma de vestigios moleculares dispersos aquí y allá por el metabolismo celular. El núcleo del ribosoma, la factoría donde

se ensamblan las proteínas, está formado exclusivamente por ARN, que se pliega sobre sí mismo en formas muy complejas para catalizar (o acelerar) la formación de enlaces entre los componentes de las proteínas, los aminoácidos. También se descubrió quealgunas moléculas que se unen a proteínas para realizar funciones enzimáticas importantes portan un nucleótido de ARN o sus restos. Estos fragmentos nucleotídicos parecen ser necesarios para la unión de la molécula a la proteína, por lo que podrían ser reliquias de un tiempo en que el ARN ejercía una polivalencia metabólica. A principios de los años ochenta se descubrieron ejemplos más espectacularesde esto, como la ARNasaP, una molécula de ARN que fragmenta los ARN mensajeros inmaduros. También se descubrieron otros ARN con una capacidad sorprendente: se modificaban a sí mismos. Adoptaban conformaciones tridimensionales complejas y se autofragmentaban, por medio del intercambio de algunos enlaces químicos. Estas moléculas de ARN con capacidad enzimática se llaman “ribozimas”. Las ribozimasnaturales sólo cortan y empalman ARN preexistente, pero ribozimas modificadas artificialmente han sido capaces de realizar tareas secundarias en la replicación del ARN, como unir nucleótidos o cortas secuencias de estos entre sí. También se obtuvo, generando al azar cadenas de ARN, una que actuaba como catalizador de la unión de nucleótidos usando la energía de un grupo trifosfato, el mismo que...