Habrían descubierto el “Santo Grial” de la química que originó la vida

Los científicos habrían hallado uno de los péptidos “pioneros” que, hace entre 3.500 y 3.800 millones de años, produjeron un punto de inflexión en la Tierra primitiva, iniciando el cambio de la química prebiótica a los sistemas biológicos vivos. Estas reacciones podrían utilizarse para identificar planetas en los cuales la vida está naciendo. 

Investigadores de la Universidad Rutgers, en Estados Unidos, informan en un nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Science Advances, la identificación de un péptido precursor de la vida, que podría aclarar el origen de los primeros organismos biológicos en la Tierra y, al mismo tiempo, emplearse como una nueva biofirma en la búsqueda de vida extraterrestre. 

La “chispa” inicial que encendió el fuego de la vida

“En algún momento, entre 3.500 y 3.800 millones de años atrás, una serie de reacciones iniciaron el cambio de una química prebiótica, dominada por moléculas anteriores a la vida que conocemos, hacia el desarrollo de sistemas biológicos complejos, que caracterizan a la vida actual en nuestro planeta", indicó en un comunicado el científico Vikas Nanda, uno de los autores principales de la investigación. 

De acuerdo a este razonamiento, “el cambio fue provocado por unas pocas y diminutas proteínas precursoras, que realizaron pasos claves en una antigua reacción metabólica. Y creemos que hemos encontrado uno de estos péptidos pioneros”, agregó el especialista. Vale recordar que un péptido es un constituyente de una proteína, formada por unos pocos bloques de construcción elementales conocidos como aminoácidos.

Para los científicos es vital comprender cómo evolucionaron las proteínas para convertirse en el catalizador predominante de la vida en la Tierra, como así también identificar los orígenes primordiales del metabolismo, un conjunto de reacciones químicas centrales que impulsaron la vida en la Tierra primitiva. 

Los investigadores creen que la sustancia química con condiciones para haber funcionado como impulsor original de la vida tendría que ser lo suficientemente simple, como para poder ensamblarse espontáneamente en una sopa prebiótica, pero al mismo tiempo lo suficientemente activa químicamente: esto le permitiría contar con el potencial necesario para tomar energía del ambiente e impulsar un proceso bioquímico.

Un posible impulsor de la vida

Luego de una extensa serie de experimentos, los científicos concluyeron que el mejor candidato para transformarse en ese químico impulsor original era Nickelback, un péptido compuesto de 13 aminoácidos, que se une a dos iones de níquel. El níquel era un metal abundante en los primeros océanos que existieron en nuestro planeta. 

Al unirse al péptido identificado, los átomos de níquel se convierten en potentes catalizadores, atrayendo protones y electrones adicionales y produciendo gas hidrógeno. Es importante tener en cuenta que el hidrógeno era también muy abundante en la Tierra primitiva, y habría sido una fuente crítica de energía para impulsar el metabolismo.

Además de su importancia para entender los procesos que propiciaron el origen de la vida en nuestro planeta, el péptido Nickelback podría ser clave para el desarrollo de nuevas "biofirmas" específicas, que básicamente son firmas biológicas empleadas por los astrobiólogos para detectar planetas a punto de producir vida en algún lugar del Universo, o identificar signos concluyentes de vida extraterrestre actual o pasada. 

Referencia

Design of a minimal di-nickel hydrogenase peptide. Jennifer Timm, Vikas Nanda et al. Science Advances (2023). DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.abq1990