Hipotesis del mundo de arn

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El mundo del ARN es una etapa hipotética en la historia evolutiva de la vida en la Tierra, en la que las moléculas de ARN autorreplicantes proliferaron antes de la evolución del ADN y las proteínas. El término también se refiere a la hipótesis que postula la existencia de esta etapa.

Alexander Rich propuso por primera vez el concepto del mundo del ARN en 1962,[1] y Walter Gilbert acuñó el término en 1986[2]. Se han propuesto vías químicas alternativas para la vida,[3] y es posible que la vida basada en el ARN no haya sido la primera en existir[2][4] Aun así, las pruebas de un mundo de ARN son lo suficientemente sólidas como para que la hipótesis haya ganado una amplia aceptación[1][5][6] La formación concurrente de los cuatro bloques de construcción del ARN reforzó aún más la hipótesis[7].

Al igual que el ADN, el ARN puede almacenar y replicar información genética; al igual que las enzimas proteicas, las enzimas de ARN (ribozimas) pueden catalizar (iniciar o acelerar) reacciones químicas que son fundamentales para la vida[8] Uno de los componentes más importantes de las células, el ribosoma, está compuesto principalmente por ARN. Las moléculas de ribonucleótidos de muchas coenzimas, como la acetil-CoA, el NADH, el FADH y el F420, pueden ser restos supervivientes de coenzimas unidas covalentemente en un mundo de ARN[9].

argumentos contra la hipótesis del mundo del arn

Un elegante experimento ha echado por tierra una importante objeción a la teoría de que la vida en la Tierra se originó con moléculas de ARN. John Sutherland y sus colegas de la Universidad de Manchester (Reino Unido) crearon un ribonucleótido, componente básico del ARN, a partir de sustancias químicas simples en condiciones que podrían haber existido en la Tierra primitiva. La hazaña, nunca antes realizada, refuerza la hipótesis del «mundo del ARN», que sugiere que la vida comenzó cuando el ARN, un polímero relacionado con el ADN que puede duplicarse y catalizar reacciones, surgió de una sopa prebiótica de sustancias químicas. «Se trata de una prueba muy sólida a favor del mundo del ARN. No sabemos si estos pasos químicos reflejan lo que realmente ocurrió, pero antes de este trabajo había grandes dudas de que pudiera ocurrir», afirma Donna Blackmond, química del Imperial College de Londres.

Un polímero de ARN es una cadena de ribonucleótidos, cada uno de los cuales está formado por tres partes distintas: un azúcar ribosa, un grupo fosfato y una base: citosina o uracilo, conocidos como pirimidinas, o las purinas guanina o adenina. Al imaginar cómo podría formarse un polímero de este tipo de forma espontánea, los químicos habían pensado que las subunidades probablemente se ensamblarían por sí solas primero y luego se unirían para formar un ribonucleótido. Pero incluso en la atmósfera controlada de un laboratorio, los esfuerzos por unir la ribosa y la base se han saldado con un fracaso frustrante.Los investigadores de Manchester han conseguido ahora sintetizar ambos ribonucleótidos de pirimidina. Su solución consiste en evitar la producción de subunidades separadas de ribosa-azúcar y base. En su lugar, el equipo de Sutherland fabrica una molécula cuyo andamiaje contiene un enlace que resultará ser la conexión clave ribosa-base. A continuación, se añaden más átomos alrededor de este esqueleto, que se despliega para crear el ribonucleótido. «Teníamos la sospecha de que había algo bueno por ahí, pero hemos tardado 12 años en encontrarlo». John Sutherland, Universidad de Manchester».

¿puede el arn autoreplicarse?

Las enzimas permiten reacciones bioquímicas que de otro modo no tendrían lugar por sí mismas. En la naturaleza, son sobre todo las proteínas las que funcionan como enzimas. Sin embargo, otras moléculas también pueden llevar a cabo reacciones enzimáticas: por ejemplo, los ácidos ribonucleicos, ARN. Estos se denominan entonces ribozimas.

En la revista Nature, el grupo presenta detalles sobre la nueva ribozima. En el ARN objetivo, produce el nucleósido metilado 1-metiladenosina (m1A). El grupo metilo se transfiere desde una nucleobase libre de guanina metilada (O6-metilguanina, m6G) en un bolsillo de unión de la ribozima.

Es probable que esta noticia atraiga la atención de los biólogos celulares, entre otros. La razón es que la metilación del ARN puede considerarse como un interruptor bioquímico de encendido o apagado. Tiene un papel clave en el funcionamiento de las estructuras de ARN y puede controlar muchos procesos vitales de la célula.

Se espera que la ribozima MTR1 recientemente desarrollada sea una herramienta útil para una amplia gama de áreas de investigación en el futuro. «Por ejemplo, podría ayudar a comprender mejor la interacción de la metilación, la estructura y la función del ARN», explica la estudiante de doctorado de la JMU Carolin Scheitl, primera autora de la publicación en Nature.

wikipedia

La hipótesis del mundo del ARN es una hipótesis según la cual el ácido ribonucleico es el precursor de todas las macromoléculas biológicas y, en particular, del ADN y las proteínas. Esta hipótesis permite explicar la aparición de diferentes funciones biológicas en el marco del estudio de los orígenes de la vida.

La hipótesis del mundo del ácido ribonucleico (ARN) consiste en que el ARN fue la principal -y posiblemente la única- forma de vida antes de la aparición de la primera célula de ADN. Walter Gilbert utilizó por primera vez el término mundo del ARN en 1986.

La hipótesis de un mundo de ARN, que ahora es favorecida por los científicos, se basa en varios elementos y, sobre todo, en el descubrimiento de que el ARN es capaz de sustentar la información genética además de asegurar las tareas metabólicas, como demuestra la actividad enzimática del ARN ribosómico.

El ADN es hoy el soporte de nuestros genes, y contiene las instrucciones para la producción de proteínas. La replicación del ADN está a cargo de proteínas, las ADN polimerasas. El ADN, que forma una doble hélice rígida, no puede plegarse para actuar como catalizador.