NeoFronteras

AXN enzimático

Área: Biología,Genética — domingo, 7 de diciembre de 2014

Consiguen capacidad enzimática con un ADN sintético de composición distinta al natural.

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Si fuéramos los viajeros de la nave espacial Nostromo y nos tropezáramos con un alienígena, habría una cosa de la que tendríamos que estar seguros: no nos comería. La bioquímica de los seres vivos terrestres tiene que haber evolucionado de manera distinta a la que cualquier otra del Universo, así que debe ser incompatible con ellas. Es la misma razón por la que nosotros no podríamos colonizar un planeta que ya tenga vida en le caso de que existiera tecnología para ir allá. Esto se debe a que la evolución no tiene un objetivo o meta concreta, sino que es fruto de la contingencia.
Por lo tanto, ese argumento de las películas de ciencia ficción de encontrar ADN por otros planetas es falaz. Habrá moléculas que cumplan con la misma misión que el ADN nuestro en las células de otras posibles vidas alienígenas, pero sería mucha casualidad de que fuera exactamente el mismo ADN.
De hecho, los humanos ya hemos empezado a experimentar con otras posibilidades y ya hemos creado AXN (de “xeno”) que es similar, pero no igual al ADN natural. En NeoFronteras cubrimos alguna noticia al respecto en el pasado.
Ahora, Philipp Holliger (Laboratory of Molecular Biology, Cambridge) y sus colaboradores han usado un AXN que ya había sintetizado en el pasado para recrear un posible escenario de comienzo de la vida en el que el ácido nucleico no sea ni ADN ni ARN. Es la primera vez que se consigue esto. Por tanto, estas dos moléculas (ADN y ARN) no tienen que ser necesariamente indispensables para el comienzo de la vida.
Hay varios tipos de AXN. En este caso, el AXN usado tiene las mismas bases nitrogenadas que el ADN normal, pero el azúcar ha sido reemplazado por otros azúcar u otras moléculas distintas.
En su nuevo estudio estos investigadores han conseguido mostrar que este AXN puede funcionar como enzima. Es decir, como catalizador biológico. La catálisis es un proceso indispensable para acelerar las reacciones bioquímicas. Este logro nos acerca un poco más a conseguir imitar los primeros pasos que se pudieron dar en la Tierra para generar vida por primera vez. Es la primera demostración de que el ARN y AXN arcaico pudieron catalizar reacciones por ellos mismo e incluso hacerse copias, lo que constituye un paso más hacia la demostración de las capacidades funcionales del AXN.
Se ha llegado a pensar que el ARN pudo servir como primer escalón en este proceso gracias a sus propiedades autoenzimáticas que le permitirían hacer copias de sí mismo, pero este nuevo resultado sugiere que no necesariamente pudo haber sido así. Quizás hubo pasos previos en los que estaban implicadas otras moléculas muy similares y el ARN y ADN actuales fueron el resultado final tras un proceso de evolución.
Ciertos AXN pueden funcionar como enzimas y a la vez almacenar información que puede ser heredar. De momento estos AXN creados por el ser humano no pueden hacer copias de ellos mismos, pero sí pueden copiar y pegar trozos de ARN al modo que hacen las enzimas naturales, incluso copiar fragmentos de AXN.
Holliger cree que el ARN y AXN pudieron dominar la Tierra primitiva antes de la aparición de la vida, posiblemente por ser los mejores materiales evolutivos a mano. Especula incluso con planetas en los que el AXN dominara y fuera el resultado final.
En todo caso, esas moléculas primordiales necesitan satisfacer otras características para dar lo que llamamos origen de la vida. Entre otras moléculas prebióticas biopoliméricas tuvieron que replicarse eficientemente, cuestión todavía abierta para el AXN.
Holliger cree que el AXN puede ser útil en Medicina. Al no producirse de modo natural no puede ser descompuesto por el cuerpo humano y ser asimilado (volvemos a la metáfora del alien del comienzo). Como puede ser además diseñado para romper y destruir ARN, puede ser empleado como fármaco de larga duración para matar retrovirus (virus de ARN) o para destruir la información en forma de ARN que provoque algunos tipos de cáncer.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4560

Fuentes y referencias:
Artículo original
AXN análogos al ADN .
Ilustración: Wikipedia.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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9 Comentarios

  1. tomás:

    “La bioquímica de los seres vivos terrestre(s) tiene que haber evolucionado de manera distinta a la de cualquier otra del Universo, así que debe ser incompatible con ellas”
    Creo que de algo probable y lógico se deduce una incompatibilidad injustificada. ¿Qué incompatibilidad? Que no podríamos procrear con ellos parece natural, pero que no podríamos comerlos o ser comidos no lo veo tan claro. Al fin y al cabo cuando digerimos rompemos el ADN de los alimentos. ¿Por qué no íbamos a poder romper su AXN o ellos nuestro ADN? Eso en el caso de que tuviesen algo parecido a un AXN. Quizá la base de su vida sea algo que ni sospechamos, e incluso que llamarle vida fuese problemático. Como ejemplo pongo, aquí en la Tierra, el caso de los virus, en el que es cuestionado si son seres vivos o no.
    Y en el párrafo final: “Al no producirse de modo natural no puede ser descompuesto por el cuerpo humano y ser asimilado…” ¿A qué llamamos natural? ¿Incluimos la sal común, los carbonatos, los fosfatos, el potasio, el magnesio, etc.? Porque a todos ellos y otros muchos, los asimilamos. También me parece fuera de toda lógica que el no producirse de modo natural dé lugar a que sea de imposible asimilación.
    O algo no está claro o, simplemente, no lo entiendo.

  2. NeoFronteras:

    Basta, por ejemplo, que tengan una quiralidad distinta, o que usen arsénico en lugar de fósforo. Los animales y plantas alienígenas pueden ser desde inocuos pero sin valor nutritivo hasta tóxicos en muy pequeñas cantidades.

  3. tomás:

    Claro, Neo, así es. Y eso mismo, más que de forma casi conocida pasa en la Tierra con esos -creo- peces globo japoneses o no sé si todas o algunas amanitas.
    Quiero decir que una cosa es deducir una seguridad que es lo que hace el artículo y otra, deducir un “pueden”, que es lo que haces en tu comentario 2, con el que estoy plenamente de acuerdo.
    Un saludo muy cordial.

  4. lluís:

    Y además, al hilo de lo que dice Neo en su comentario,se sabe que la mayoría de los azúcares (de las moleculas de azúcar, mas concretamente)que se hallan en los organismos terrestre son dextrógiros, pero se puede fabricar su imágen especular (levógira), pero no serviría de nada, puesto que las enzimas digestivas de nuestros estómagos solo procesan azúcares dextrógiros. Aunque las papilas gustativas saborean los lebo-azúcares como si fueran dextrógiros.
    – Por lo demás, este estudio (junto con el anterior que abordó el mismo tema, también aquí) es altamente interesante.

  5. tomás:

    Bueno, pues voy a discutir el 2 de Neo:
    “Basta, por ejemplo, que tengan una quiralidad distinta”. ¿Y si no la tienen?
    “… o que usen aersénico en lugar de fósforo”. ¿Y si también usan fósforo?
    “Los animales y plantas alienígenas pueden… ”
    Lo de pueden, perfecto, estoy plenamente de acuerdo, pero ¿y si no son ni animales, ni plantas, ni cualquiera sabe qué, pero que podríamos llamarles seres vivos o bichos, o lo que sea?

    Y ahora, a por mi querido “lluís”: ¿Y si los azúcares son también dextrógiros?

    Claro que el artículo, como prácticamente todo NeoFronteras es altamente interesante. También lo es, amigo “lluís”, tu comentario 4, y verdaderamente, todas tus aportaciones, que no hace falta te diga cuanto las valoro. Lo que pasa es que de unas hipótesis: Si encontrásemos un alienígena ¿?; La bioquímica de los seres vivos terrestres “tiene que haber evolucionado de manera distinta”…¿?, MUY PROBABLES, pero no seguras (por ello pongo los signos “¿?”), se deduce un seguro “incompatible” -o, al menos, así lo entiendo yo-, máxime si se tiene en cuenta el comentario 2.

    En fin, yo creo que tanto Neo como tú me entendéis. Así que ya veis que se trata de la forma de presentar la cuestión y que, con seguridad, creo que estamos de acuerdo en el fondo del artículo y de mis “peros”.

  6. lluís:

    Querido amigo tomás,no acabo de entender tu pregunta.Que sepamos, los azúcares son dextrógiros. ¿Quieres acaso decir que podría haber azúcares dextrógiros en otros mundos?. Hombre, pues si esto, vete a saber, igual sí, o no.
    Claro que entiendo tus peros, aunque especular sobre otros mundos, al menos a mi, me parece mucho especular.
    Un abrazo, apreciado tomás.

  7. NeoFronteras:

    Estimado Tomás:
    No sabemos si hay vida por ahí o la frecuencia con la que se da. Tampoco sabemos cómo serán esas otras vidas y ni si habrá equivalentes a plantas y animales. Pero es altamente improbable (aunque no imposible) que evolucionen dos bioquímicas con su abiogénesis por separado y que al final se parezcan mucho o sean iguales. Mucho más improbable que además entren en contacto.
    Así que al octavo pasajero le seríamos indigestos.

  8. tomás:

    Pues estás diciendo, querido “lluís”, lo mismo que yo quiero decir, aunque quizá no me exprese como deba y no se me entienda.
    Un fuerte abrazo.

  9. tomás:

    Mi muy estimado y admirado Neo:
    Si es que, para mí al menos, sólo es cuestión de “consecuencia”. Estoy de acuerdo con tu comentario 7. Aunque hay un “pero”. La última frase debería ser: “Así que, probablemente, al octavo pasajero le seríamos indigestos”.
    Con ello me conformo y te envío un fuerte abrazo.

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