Formación prebiótica selectiva de pirimidina de ARN y nucleósidos de purina de ADN

Área de la Ciencia:

• El origen de los estudios biológicos
• Química prebiótica
• Evolución molecular

Sus antecedentes:

• Se debate el origen del primer polímero genético, con la teoría del "mundo del ARN" que postula al ARN como la molécula replicable inicial.
• Las teorías alternativas sugieren que un sistema genético heterogéneo que involucra tanto el ARN como el ADN puede haber precedido a la vida.
• Un sistema mixto requiere la síntesis abiótica simultánea de los bloques de construcción de ARN y ADN.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar una síntesis prebiótica selectiva de los desoxirribonucleósidos de purina (deoxyadenosina y deoxyinosina).
• Investigar la co-síntesis de los desoxirribonucleósidos de purina con los ribonucleósidos de pirimidina existentes.
• Proporcionar evidencia que apoye un potencial sistema genético mixto de ARN y ADN en la era prebiótica.

Principales métodos:

• Se utilizan los principales intermedios de la síntesis canónica de ribonucleósidos de pirimidina.
• Desarrolló una vía de síntesis prebiótica de alto rendimiento, estereoselectiva y regioselectiva.
• Se analizó la mezcla resultante de nucleósidos para confirmar la presencia tanto de desoxirribonucleósidos de purina como de ribonucleósidos de pirimidina.

Principales resultados:

• Logró una síntesis prebiótica de alto rendimiento de deoxyadenosina y deoxyinosina.
• Se ha demostrado que los ribonucleósidos de pirimidina (citidina, uridina) persisten durante la síntesis de desoxirribonucleósidos de purina.
• Se obtiene una mezcla que contiene tanto desoxirribonucleósidos de purina como ribonucleósidos de pirimidina a partir de un solo proceso sintético.

Conclusiones:

• Los hallazgos apoyan la posibilidad de que los desoxirribonucleósidos de purina y los ribonucleósidos de pirimidina coexistieran antes de la aparición de la vida.
• Este estudio proporciona una vía plausible para la síntesis abiótica de ambos precursores de ADN y ARN.
• Los resultados refuerzan la hipótesis de un sistema genético heterogéneo como una etapa temprana en el origen de la vida.