Experimentos sugieren cuál fue el origen de moléculas esenciales para el origen de la vida.

Una serie de experimentos químicos sugieren que una molécula que proporciona energía a todas las células vivas, llamada ATP, podría haberse forjado en respiraderos geotérmicos en el océano o haberse creado en estanques de agua dulce

Por Karmela Padavic-Callaghan (Octubre 4 2022)

Una serie de experimentos químicos indican cómo pudo surgir en la Tierra una molécula que almacena energía y que se encuentra en todas las células vivas.

Los respiraderos geotérmicos en el fondo del mar son fábricas de moléculas que necesita la vida.

Todos los seres vivos utilizan el trifosfato de adenosina (ATP) como fuente de energía para los procesos biológicos, como la descomposición de los alimentos. Al ser tan universal, probablemente se formó en las primeras etapas de los orígenes de la vida. También es un precursor del ARN y el ADN, por lo que si se hubiera formado tan pronto, también habría sido un paso significativo hacia la vida tal y como la conocemos hoy.

Silvana Pinna, de la Universidad de Estrasburgo (Francia), y sus colegas se propusieron determinar cómo pudo formarse el ATP cuando se desarrollaba la vida más temprana.

El equipo partió del hecho de que una forma conocida de fabricar ATP es mezclar átomos de hierro cargados, agua y dos moléculas llamadas difosfato de adenosina (ADP) y fosfato de acetilo (AcP). Para determinar si esta mezcla es de algún modo especial, los investigadores llevaron a cabo una serie de experimentos en los que cambiaron el hierro por uno de una docena de otros metales como el magnesio o el cobalto, o utilizaron moléculas similares al ADP pero con un número diferente de átomos de nitrógeno, oxígeno o hidrógeno.

Sólo la mezcla de ADP, AcP y hierro produjo siempre ATP. Mediante simulaciones por ordenador, los investigadores descubrieron que las tres moléculas tienen una disposición de átomos especialmente adecuada para producir ATP. Dicen que todo esto sugiere que fue esta combinación de ADP, AcP y hierro la que probablemente contribuyó a la formación de la vida.

En los experimentos, el equipo también varió la temperatura y la acidez de la mezcla. Comprobaron que las condiciones ligeramente ácidas y las temperaturas entre 20 y 50°C eran las mejores para la producción de ATP a partir de las tres moléculas. Esto significa que podría haber ocurrido en múltiples lugares donde la vida pudo haber comenzado, como estanques de agua dulce o respiraderos geotérmicos en océanos prehistóricos, dice Nick Lane del University College de Londres, parte del equipo.

Andrés de la Escosura, de la Universidad Autónoma de Madrid (España), afirma que las células actuales fabrican ATP mediante un proceso más complicado. Esto es un paso atrás en el tiempo, hacia sistemas más simples, dice.

Sin embargo, la determinación de las reacciones químicas plausibles que producen las moléculas que vemos hoy puede ser sólo una parte de la investigación de los orígenes del ATP, dice Steven Benner, de la Fundación para la Evolución Molecular Aplicada, en Florida. Dice que si no hay también una razón para que la evolución favorezca el proceso, entonces puede que no sea el utilizado por la vida primitiva en la Tierra.

Referencia de la publicación: PLOS Biology, DOI: 10.1371/journal.pbio.3001437