Un posible paso crucial en la formación de vida celular hace cuatro mil millones de años

En la biología moderna, toda forma de vida, con excepción de algunos virus, utiliza ADN como mecanismo de almacenamiento de información genética. Según la hipótesis del "Mundo de ARN", en la Tierra apareció primero el ARN, sirviendo tanto como material de almacenamiento de la información genética como de molécula orgánica catalizadora de reacciones químicas. Mucho después, la evolución condujo al surgimiento del ADN y las proteínas. A diferencia del ADN, el ARN puede adoptar muchas configuraciones moleculares diferentes, de modo que es funcionalmente interactivo a escala molecular.

El equipo de los químicos Christine Keating, Philip Bevilacqua, Christopher Strulson y Rosalynn Molden, de la Universidad Estatal de Pensilvania en Estados Unidos, ha explorado uno de los cabos sueltos en la hipótesis del Mundo de ARN.

Ese cabo suelto es la compartimentación. No es suficiente tener flotando alrededor las moléculas necesarias que componen el ARN; necesitan estar en compartimientos y mantenerse juntas sin dispersarse. Este "empaquetamiento" se tiene que realizar en un espacio que sea lo bastante pequeño, una situación similar a la que se da en una célula moderna, por el simple hecho de que, en la química, es necesario que las moléculas entren en contacto para que haya una reacción.

Para averiguar cuán temprano se pudieron formar estructuras cuasi celulares capaces de actuar para lograr compartimentar las moléculas de ARN incluso en ausencia de moléculas lipoides, como las que componen las membranas celulares modernas, Strulson y Molden generaron en el laboratorio "células" modelo, sin vida. Desarrollaron también un modelo químico que imita un posible paso en la formación de la vida celular en la Tierra hace 4.000 millones de años.

Usando grandes "macromoléculas", concretamente polímeros, los científicos crearon primitivas estructuras cuasi celulares a las que agregaron ARN, el material de codificación genética que, según se cree, precedió a la aparición del ADN en la Tierra, y han demostrado cómo las moléculas reaccionarían químicamente al estar sometidas a las mismas condiciones que probablemente imperaban en la Tierra del pasado remoto. Los autores del estudio han constatado que, una vez que el ARN fue empaquetado en los compartimientos, las moléculas pasaron a ser capaces de asociarse físicamente, resultando ello en reacciones químicas. Cuanto más densamente se empaquetaba el ARN, mayor era la velocidad a la que se producían las reacciones.