El mundo del ARN

La hipótesis del mundo de ARN es un intento para proporcionar una respuesta adecuada a los problemas que enfrentan los investigadores del origen de vida en relación con el medio original de almacenamiento de información en la tierra primitiva. El ADN es el responsable de albergar la información que la célula requiere para plegar las proteínas en la forma correcta, crítica para su respectiva función. Prácticamente cada estructura celular y extra-celular es construida a partir de proteínas. Dada esta importancia, la información albergada en el ADN define las operaciones y estructuras más fundamentales de la vida.
Cuando las células experimentan la duplicación, el ADN y la información que almacena son copiados y posteriormente pasados a las células hijas. Los planos bioquímicos son transmitidos a la próxima generación mediante la réplica del ADN. Este proceso genera dos moléculas "hijas" idénticas a la molécula del ADN "padre." Una vez que la réplica es completada, las dos moléculas de ADN generadas son distribuidas entre las células hijas producidas durante la división celular.
El construir proteínas requiere información genética en el ADN, pero la información en el ADN no puede ser procesada sin muchas proteínas específicas y complejos de proteínas. La interdependencia mutua del ADN y las proteínas se erige como un gran obstáculo para los paradigmas darwinianos relacionados con el origen de la vida desde mediados de 1980. Los investigadores del origen de la vida incluso se refieren a este acertijo como la paradoja del huevo y la gallina. Debido a que las proteínas son tan fundamentales para los medios por los que el ADN se replica, el ADN y las proteínas no pudieron surgir simultáneamente de una sopa primordial.
¿Una Solución?
La hipótesis del mundo de ARN ha sido propuesta como una solución a esta paradoja. Este modelo mantiene que el ARN precedió al ADN y a las proteínas como el medio inicial de almacenamiento de información fundamental. El ARN puede almacenar información simultáneamente (como el ADN) y catalizar reacciones químicas (como las proteínas). Por esto, se arguye que el mundo de ARN evolucionó eventualmente al mundo de proteínas ADN de la bioquímica contemporánea, con el ARN funcionando actualmente como un intermediario entre el ADN y las proteínas.
Mientras que la hipótesis del mundo de ARN elude en el papel la necesidad de un sistema interdependiente de ADN y proteínas en el más primitivo sistema vivo, en términos prácticos parece en gran parte insostenible. Abundan numerosas dificultades para la hipótesis del mundo de ARN. Por ejemplo, la formación de la primera molécula de ARN habría necesitado el surgimiento previo de moléculas constituyentes más pequeñas, incluyendo azúcar ribosa, moléculas de fosfato y las cuatro bases de nucleótidos del ARN. Sin embargo, resulta que sintetizar y mantener estas esenciales moléculas constructoras de ARN (especialmente la ribosa) y las bases de nucleótidos es profundamente problemático, si no imposible de realizar, bajo condiciones prebióticas realistas.
Otra dificultad importante que confrontan los defensores de la hipótesis del mundo de ARN es que las moléculas de ARN que ocurren naturalmente poseen muy pocas de las propiedades enzimáticas específicas de las proteínas. Las ribozimas pueden realizar un pequeño puñado de las miles de funciones realizadas por las proteínas.

La incapacidad de las moléculas de ARN para realizar muchas de las funciones de las enzimas de las proteínas crea una tercera y relacionada preocupación con respecto a la validez del paradigma del mundo de ARN. Hasta la fecha, ninguna explicación plausible ha sido promovida en cuanto a cómo las moléculas primitivas auto-replicadoras del ARN pudieron haber hecho la transición a sistemas celulares modernos que dependen mucho de una variedad de proteínas para procesar la información genética. Considere la transición de un replicador primitivo a un sistema para construir las primeras proteínas. Incluso si tal sistema de ribozimas para construir proteínas hubiera surgido de un replicador de ARN, ese sistema de moléculas todavía requeriría patrones ricos en información para construir proteínas específicas. No existe una explicación previsible del origen de esa información.
ConclusiónEn resumen, el RNA puede desempeñar sólo unos pocos papeles funcionales menores e incluso entonces, usualmente es como consecuencia de la "manipulación" intencional por los investigadores del catalizador del ARN en cuestión. Incluso ante dificultades extremas, la mayoría de los neo-darwinianos siguen convencidos de que el mundo de ARN debe haber existido, preparando el terreno posteriormente para el mundo de proteínas ADN. Si no hizo, la paradoja del huevo y la gallina-- desde una perspectiva materialista -- no puede ser. resuelta.