Un modelo para la aparición de ARN a partir de una mezcla prebióticamente plausible de ribonucleótidos,...

Área de la Ciencia:

• El origen de los estudios de la vida
• Química prebiótica
• Evolución molecular

Sus antecedentes:

• La síntesis abiótica de ribonucleótidos es crucial para la hipótesis del mundo del ARN.
• Los entornos prebióticos probablemente produjeron mezclas de nucleótidos, incluidos los arabinonucleótidos y los 2'-deoxirribonucleótidos.
• Comprender la aparición de ARN homogéneo a partir de mezclas complejas es clave.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel de los arabinonucleótidos y los 2'-deoxirribonucleótidos en la extensión de primeras no enzimáticas dirigidas a la plantilla.
• Para determinar cómo el ARN podría haber surgido como el polímero genético dominante de una mezcla de variaciones de nucleótidos.

Principales métodos:

• Reacciones de extensión de primer dirigidas por la plantilla no enzimática utilizando arabinonucleótidos activados y 2'-deoxiribonucleótidos.
• Experimentos con mezclas de ribo-, arabino- y 2'-desoxirribonucleótidos.
• Evaluación de la eficiencia de la extensión del primer y de las capacidades de la plantilla.

Principales resultados:

• La extensión de primeras no enzimáticas con arabinonucleótidos es significativamente menos eficiente que con ribonucleótidos, y la incorporación inhibe fuertemente la extensión adicional.
• Los 2'-desoxirribonucleótidos también se incorporan de manera menos eficiente, aunque el efecto es menos pronunciado.
• Las mezclas de nucleótidos no impidieron la copia de la plantilla de ARN, y los oligonucleótidos quiméricos sirvieron como plantillas efectivas.

Conclusiones:

• La química dirigida por la plantilla probablemente favoreció la síntesis de ARN sobre otras variaciones de nucleótidos.
• Los polímeros genéticos iniciales pueden haber sido aleatorios, pero la replicación favoreció al ARN, lo que condujo a grupos dominados por ARN.
• Esto proporciona un mecanismo para la aparición de un mundo de ARN relativamente homogéneo a partir de mezclas prebióticas complejas.