La historia de la vida en la Tierra es demasiado intrincada que, pese a que hoy en día más o menos comprendemos la evolución de organismos tan complejos, todavía no hemos sido capaces de detectar el momento de transición química a biológica en el planeta.
Los científicos creen que en algún momento entre hace 3 mil 500 y 3 mil 800 millones de años, se produjo tal punto de inflexión en el que la química prebiótica transicionó hacia sistemas biológicos vivos, propiciando el origen de la vida. No obstante, se desconocen los procesos químicos que detonaron la reacción metabólica que finalmente dio origen a lo que podría decirse fueron los primeros entes vivos.
El origen de la vida
Científicos de la Universidad de Nueva Jersey han realizado un estudio para comprender mejor la reacción que dio origen a la vida. Analizaron distintos diseños de péptidos y proteínas modernas que actualmente se sabe que impulsan procesos metabólicos cruciales para la vida, así dieron con un candidato que pudo haber detonado el origen de la vida al que llamaron niquelback.
Este péptido hace referencia a la columna vertebral de la proteína, que consiste en una cadena de aminoácidos y dos átomos de nitrógeno unidos a un par de átomos de níquel. “Creemos que el cambio fue provocado por unas pocas proteínas precursoras pequeñas que realizaron pasos clave en una antigua reacción metabólica. Y creemos que hemos encontrado uno de estos péptidos pioneros”, explican los autores en su artículo publicado en Science Advances.
Para llegar hasta el péptido niquelback como base origen de la vida, los investigadores comenzaron analizando proteínas modernas que se sabe que desempeñan una función metabólica importante en la vida actual. A diferencia de las proteínas actuales, los péptidos más antiguas debieron haberse comportado de manera mucho más simple, es por esto que el equipo las descompuso en sus partes más básicas para analizarlas.
Fue así como encontraron que el niquelback es un candidato suficientemente simple como para formarse en una Tierra prebiótica, pero tambén es lo suficientemente complejo como para tomar energía del medio ambiente y producir reacciones metabólicas. El niquelback utiliza un total de 13 aminoácidos, que son ‘bloques de construcción’ mediante las que se construyen las proteínas y por lo tanto, también son un componente esencial para la vida; a esta cadena se unen dos átomos de níquel, para formar proteínas con el poder metabólico como para formar vida.
Según lo que se conoce de una Tierra muy antigua, el níquel habría sido un metal abundante presente en los primeros océanos. Los investigadores demostraron en laboratorio que cuando los átomos de níquel se unen al péptido niquelback, actúan como catalizador en la liberación de gas hidrógeno, elemento que habría sido una fuente vital de energía hace miles de millones de años.
“Esto es importante porque, si bien hay muchas teorías sobre los orígenes de la vida, hay muy pocas pruebas de laboratorio reales de estas ideas”, dice Vikas Nanda de la Universidad de Nueva Jersey y coautor del estudio.
Referencias: Nanda, V. et al. Design of a minimal di-nickel hydrogenase peptide. Science Advances, 9 (10), 2023, DOI.
