Dos misterios biológicos, separados por miles de millones de años, se unieron en un proyecto de investigación en el Instituto de Ciencias Weizmann.
Una de ellas tiene que ver con el origen de la vida, o más precisamente, con el origen de las proteínas, esas moléculas biológicas esenciales para la vida. ¿Cómo evolucionaron los pequeños segmentos de proteínas que flotaban en la sopa primigenia —el entorno húmedo y rico en moléculas orgánicas que se cree que existió en la Tierra hace unos cuatro mil millones de años— hasta convertirse en las moléculas proteicas mucho más grandes y complejas que conocemos hoy?
Para abordar esta cuestión, científicos del laboratorio del difunto profesor Dan Tawfik , junto con sus colegas, reconstruyeron matemáticamente un posible ancestro perdido de las proteínas modernas. En su modelo, este ancestro constaba de dos pequeños segmentos proteicos, o péptidos, con secuencias de aminoácidos casi idénticas: una “palabra” peptídica repetida dos veces para formar una simple “frase” proteica. Esta repetición sugería que algunas de las primeras proteínas podrían haberse creado mediante el emparejamiento de secuencias de aminoácidos.
Para reproducir este proceso en el laboratorio, los científicos sintetizaron su hipotética proteína ancestral, la dividieron en dos y colocaron las “palabras” peptídicas resultantes en agua. No encontraron indicios de que las palabras se ensamblaran en pares, pero cuando el Dr. Liam Longo, entonces investigador postdoctoral en el laboratorio de Tawfik, añadió a la mezcla cierta cantidad de ARN —que podría haber sido una molécula dominante en el mundo prehistórico—, el agua se volvió turbia de repente. Bajo el microscopio, Longo observó que los péptidos con carga positiva se habían condensado en gotitas al combinarse con el ARN con carga negativa.
Las proteínas que se encuentran en gotitas dentro de nuestras células pueden alcanzar concentraciones de 3 a 15 micromolares, cientos de veces más altas que en el citoplasma.
Estos conocimientos también podrían resultar relevantes para comprender qué sucede dentro de las gotitas que participan en diversos procesos celulares fundamentales, tanto en el cuerpo humano sano como en el enfermo. Por ejemplo, se cree que los defectos en los mecanismos de formación de gotitas contribuyen a las enfermedades neurodegenerativas; un conocimiento profundo de estos mecanismos y de cómo afectan la estructura proteica podría orientar hacia nuevos métodos de diagnóstico y tratamientos.
Con información de Infobae
