Excavando hasta las entrañas del árbol de la vida

Investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia aprovechan informaciónde las células en la Tierra para trazar la evolución del árbol de la vida desde su raíz, hace 3.800 millones de años.

Financiados por la NASA, estos expertos han aprendido que la vida es una taquígrafa maestra en la escritura, reescritura y grabación desu historia en las estructuras biológicas complejas. Algunas de las claves para desbloquear el origen de la vida se hallan encriptadas en el ribosoma, el conjunto más antiguo de la vida y más universal de las moléculas. El ribosoma de hoy convierte la información genética (ARN) en proteínas que llevan a cabo diversas funciones en un organismo, pero el propio ribosoma ha cambiado con eltiempo.

Su historia muestra cómo moléculas simples unieron sus fuerzas para inventar la biología y su estructura actual registra antiguos procesos biológicos que se produjeron en la raíz del árbol de la vida.

Mediante el examen de las variaciones en el ARN ribosomal en las células modernas, los científicos pueden visualizarla cronología de la vida muy atrás en la historia, especificando estructuras moleculares, reacciones y eventos cerca de los orígenes bioquímicos de la vida.

"La biología es un gran guardián de los registros -dice Loren Williams, profesor en la Escuela Técnica de Química y Bioquímica de Georgia e investigadorprincipal del Centro para la Adaptación y Evolución del Ribosoma 2009-2014 de Georgia Tech en el Instituto de Astrobiología de la NASA-. Estamos pensando cómo leer algunos de los registros más antiguos de la biología para entender los procesos pre-biológicos, el origen de la vida y la evolución de la vida en la Tierra".

Al igual que los anillos en el tronco de un árbol, el ribosoma contiene componentes que funcionabandesde el principio de su historia. El centro del tronco registra la juventud del árbol y los anillos sucesivos representan cada año de la vida del árbol, con la capa más externa registrando el presente. Del mismo modo que el núcleo del tronco de un árbol no ha cambiado con el tiempo, todos los ribosomas modernos contienen un núcleo común que data de hace 3.800 millones de años y que es el mismo en todos los organismos vivos, incluyendo los seres humanos.

"El ribosoma registró su historia -apunta Williams-. Es acreción y se hizo más grandecon el tiempo. Pero las partes más antiguas se congelaroncontinuamente después de que se adhirieron, al igual que los anillos de un árbol. A pesar de todos los años que vivan los árboles, los anillos interiores no cambian. El núcleo del ribosoma es más antiguo que la biología, producido por procesos evolutivos que todavía no entendemos muy bien".

Más allá de la comprensión de cómo se produjo la evolución, este conocimiento del desarrollodel ribosoma podría tener aplicaciones másprácticaspara la salud hoy en día. "El ribosoma es uno de los objetivos principales de los antibióticos, por lo que entender su arquitectura a lo largo de la biología podría ser de gran beneficio -apunta Williams-. Mediante el estudio de los ribosomas, podemos empezar a pensar en la biología de una manera diferente. Podemos ver la relación simbiótica entre el ARN y las proteínas".