La química del origen de la vida
El I2SysBio acogió un encuentro con el experto en química orgánica sintética Ramanarayanan Krishnamurthy
El origen de la vida es quizás uno de los temas que más ha intrigado a investigadores y pensadores a lo largo de la historia de la humanidad. Entender cómo se originó la materia viva a partir de la materia inerte del Univero es, aún hoy, una de las fronteras del conocimiento que no sabemos si conseguiremos cruzar. Sin embargo, la mera posibilidad de que el problema del origen de la vida sea irresoluble no es motivo suficiente para desistir en su investigación. Esta es la opinión del profesor Ramanarayanan Krishnamurthy, prestigioso investigador en química orgánica sintética, que ofreció el pasado 26 de junio el encuentro: «Orígenes de la vida: Comprender el surgimiento de las moléculas biológicas y la química de la química prebiótica»
El encuentro, que contó con el patrocinio de VLC/CAMPUS International Campus of Excellence, tuvo lugar al I2SysBio, el Instituto de Biología Integrativa de Sistemas de la Universidad de Valencia. Este instituto, recientemente inaugurado, es un innovador centro de investigación mixto de la UV y el CSIC que nace abierto a la participación de empresas privadas y que tiene como objetivo constituirse como un centro internacional de referencia en la investigación de la estructura, función, dinámica, evolución y manipulación de sistemas biológicos complejos.
Khrishnamurthy, profesor en el Intstituto de Investigación Scripps y colaborador también del Centro de Evolución Química de la NSF-NASA y la fundación Simmons para el estudio de los Orígenes de la Vida, comenzó su charla señalando la relevancia que tiene el cambiar de paradigma a la hora de pensar en el origen de la vida, especialmente entre los investigadores biólogos. «Los biólogos tratan de reducir las complejas moléculas que caracterizan la materia viva y de hacerlas lo más simples posibles para deshacer el camino recorrido por la vida hasta llegar al origen. Si pensamos el proceso de la evolución como el camino trazado por unas vías de tren y tratamos de hacer el recorrido inverso poco a poco para descubrir este origen, podríamos descubrir que en cierto punto necesitamos cambiar de vías.», afirmó el experto-
«No se puede utilizar la biología para juzgar la utilidad o inutilidad de las moléculas químicas prebióticas.»Acompañado por su grupo de investigación, Khrishnamurthy, ha indagado sobre el rol que ciertas moléculas químicas prebióticas pudieron jugar en el origen de la vida, aunque estén ausentes en los organismos vivos actuales. Estudiar de manera independiente el posible origen de ciertas moléculas características de la vida conduce a la creación de diferentes escenarios iniciales posibles, en los que solo tipo de compuesto predomina (mundo de RNA, mundo de lípidos, mundo de proteínas…). Con esto, nos explica el investigador, se tiende a intentar simplificar lo que en un primer momento debió ser un heterogéneo y complejo escenario de moléculas químicas prebióticas. Pero, ¿por qué no estudiar las posibles interacciones que pudieron haberse dado en este heterogéneo escenario?
Con la ayuda de metáforas, bromas y problemas de lógica, el experto conseguía defender muy bien su punto de vista: «No se puede utilizar la biología para juzgar la utilidad o inutilidad de las moléculas químicas prebióticas.» En su opinión, eso equivaldría a imponer objetivos teleológicos derivados de la biología a la evolución química prebiótica y ningún investigador que se precie querrá incluir argumentos teleológicos en su investigación científica.
Una de los resultados más prometedores que su grupo de investigación ha obtenido ha sido en el ámbito de la química de la fosforilación. La fosforilación de ciertos compuestos, proceso por el cual se añade un grupo fosfato a la estructura química preexistente, es un paso previo necesario para la posterior formación de estructuras complejas como oligonucleótidos, péptidos o liposomas, todos necesarios para la evolución de la vida. Examinando el funcionamiento del diamidofosfato, un compuesto que muy probablemente estaba disponible en el escenario prebiótico en el que la vida pudo originarse, demostraron que esta molécula era capaz de fosforilar diferentes compuestos prebiológicos en condiciones acuosas. Hasta este momento, la fosforilación de compuestos en el escenario de la química prebiótica no había tenido mucho éxito y, además, tendía a requerir ambientes muy específicos incompatibles con el subsecuente origen de la vida. De ahí la relevancia de esta investigación y de demostrar que la fosforilación podía tener lugar en medio acuosos diversos, a diferentes pH y temperaturas, con la ayuda del diamidofosfato.
«La química prebiótica es simple, no solo tiene lugar en la Tierra sino que, como los compuestos encontrados en ciertos meteoritos demuestran, ciertas reacciones eran comunes en el Universo.», comentaba el experto. Estudiar esta diversidad de moléculas presentes en el mundo prebiótico nos puede ayudar a entender ciertos procesos de evolución química y ciertas reacciones que, aunque no tengan lugar en los seres vivos actuales, pueden ser clave para dilucidar la transición exacta que permitió el origen de la vida.
