Toda la vida existente en la Tierra descansa en un conjunto de 20 moléculas denominadas aminoácidos que forman las proteínas y realizan las acciones esenciales para la vida. Pero, ¿tiene que ser así? Todos los seres vivos de este planeta utilizan los mismos 20 aminoácidos aun cuando en la naturaleza están disponibles cientos de ellos. Por consiguiente, los científicos se han preguntado si la vida podría haberse originado sobre un conjunto distinto de aminoácidos.nike

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Ilustración artística de la vida primitiva en la Tierra. (Peter Sawyer / Smithsonian Institution).


Y lo que es más, ¿podría existir en cualquier otro lugar vida que utilizara un conjunto alternativo de elementos de construcción?

“La vida ha estado utilizando un conjunto de 20 aminoácidos para construir proteínas durante más de tres mil millones de años”, ha manifestado Stephen J. Freeland del Instituto de Astrobiología de la NASA en la Universidad de Hawai. “Cada vez está más claro que muchos otros aminoácidos fueron posibles candidatos y aunque ha habido especulaciones e incluso suposiciones acerca de lo que ha podido estar haciendo la vida, ha habido muy pocas como hipótesis comprobables”.

Así que Freeland y su colega Gayle K. Philip de la Universidad de Hawai diseñaron un experimento para saber si los 20 aminoácidos presentes en la vida de la Tierra fueron escogidos al azar o si por el contrario, eran los únicos posibles que podrían haber realizado esta labor.

Los aminoácidos son moléculas constituidas por Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno. Se integran de formas específicas para formar moléculas mayores denominadas proteínas que realizan funciones biológicas.

“Técnicamente hay una variedad infinita de aminoácidos” manifestó Freeland a la revista Astrobiology Magazine. “Dentro de esa infinidad existen muchos más de los 20 disponibles (desde que se originó la vida en la Tierra) dentro de lo que podemos decir”.

Examinando las posibilidades

Los investigadores lo definieron como una sopa de aminoácidos de los cuales la vida eligió 20. Comenzaron con los aminoácidos que se han descubierto en el meteorito denominado Murchison, una roca espacial que cayó en esta ciudad de Victoria en Australia en septiembre de 1969.

Se cree que ésta roca se remonta a los orígenes del Sistema Solar y constituye una muestra de los componentes que existieron en él y en la Tierra antes de que comenzara la vida. Los meteoritos más famosos procedentes de las estrellas.

Entonces, los científicos han recurrido a las computadoras para evaluar las propiedades fundamentales de los 20 aminoácidos que utiliza la vida tales como tamaño, carga y la hidrofília (grado con que son atraídos por el agua).

“Sabemos que estos tres parámetros son importantes para la forma con que se fabrican las proteínas”.

Freeland y Philip analizaron si con estas propiedades se podría haber alcanzado una mayor cobertura y eficacia que con otras combinaciones de 20 aminoácidos. Los investigadores descubrieron que al parecer, la vida no eligió al azar estos 20 elementos de construcción.

“Freeland manifestó,”hemos encontrado que era extremadamente improbable que el azar por si solo pudiera escoger un conjunto de aminoácidos que fuera el óptimo para la vida”.

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Los astrónomos han detectado en la galaxia ARP 220, cianuro de hidrógeno (ácido cianhídrico) y metanoimina, dos compuestos de carbono que se pueden combinar con agua para obtener el aminoácido glicina. Fuente: NASA, ESA, y C. Wilson (McMaster University, Hamilton, Ontario, Canadá.


Selección natural

De hecho, los investigadores creen que la vida primitiva en la Tierra probablemente utilizó la selección natural para elegir estos aminoácidos. Casi con seguridad empleó algunas combinaciones de otros aminoácidos pero ninguno resultó tan satisfactorio, así que, no existen otras combinaciones que terminen produciendo el número de descendientes adecuados para lograr el conjunto actual. “Aquí hemos encontrado una prueba muy sencilla que empieza a mostrarnos que la vida sabía exactamente lo que estaba haciendo”, añadió Freeland. “Esto era consistente con lo que estaba en marcha con la selección natural”.

Y llegamos al interrogante de, por qué la naturaleza eligió 20 aminoácidos si experimentalmente ya resulta difícil, manifestó Aaron Burton miembro posdoctoral del programa de la NASA que trabaja como astroquímico en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Mariland. “Aunque una serie de experimentos han demostrado que aminoácidos no naturales pueden ser incorporados al alfabeto genético de organismos, puede que nunca sea posible simular experimentalmente suficientes periodos de tiempo evolutivo para realizar verdaderas comparaciones de alfabetos de aminoácidos alternativos”, expresó Burton, que no estuvo implicado en el nuevo estudio. “Como resultado del mismo, estudios como los presentados por Philip y Freeland ofrecen interesantes perspectivas y proporcionan un marco para la formulación de hipótesis que pueden ser ensayadas experimentalmente en el laboratorio”.

Aminoácidos en meteoritos

Actualmente, está en marcha la carrera para encontrar aminoácidos de manera directa en alguna otra parte del Sistema Solar. Abundan indicios de que se han encontrado en meteoritos que han caído en la Tierra procedentes del espacio exterior, así como de las misiones espaciales, como la sonda Stardust de la NASA, la cual tomó muestras del coma del cometa Wild 2 en 2004.

Freeland añadió, “Todo parece indicar que los aminoácidos van a ser encontrados a través de todo la galaxia. Son elementos de construcción aparentemente obvios con la que cimentar la vida. Lo que hemos encontrado deja entrever un cierto nivel de predecibilidad en el modo con que sucedieron los hechos”.

El interrogante de la caja de herramientas de los aminoácidos resulta interesante no solo para rastrear el origen de la vida en la Tierra, sino en preguntarse si existe vida en otros planetas, y en caso afirmativo, que forma adopta. Los científicos están particularmente interesados en saber que formas de vida con características diferentes podría crear un conjunto diferente de aminoácidos.

Freeland añadió, “Esta es la pregunta más importante de todas. Estamos tratando de encontrar una manera de saber, si al cambiar el conjunto de aminoácidos con los que estamos edificando, que efecto tendrá sobre las proteínas que se construyan. Pero lo más interesante de todo es que nadie conoce la respuesta”.

Philip y Freeland presentaron sus hallazgos el 19 de abril en un artículo de la revista Astrobiology.

El presente artículo ha sido facilitado por Astrobiology Magazine, una publicación patrocinada por el programa de astrobiología de la NASA.

Fuente: Space.com