8.-Evolución Química: "El mundo del RNA"

8.-Evolución Química: "El mundo del RNA"
Como es difícil constituir polímeros sin la ayuda de enzimas, esta misma
limitación apoya la posibilidad de que el RNA ancestral tuviese que ser
autoreplicante (Orgel, 1994:77-82).Cech y Czostak han logrado acoplar
secuencias cortas de nucleótidos, luego de modificar ribozimas naturales
(Czostak, 1993:511-533). Joyce por métodos más refinados ha logrado que
ribozimas naturales, rompan enlaces químicos de nucleótidos y péptidos
(Joyce, 1989:83-87). Weinstein y colaboradores han demostrado que las
ribozimas del grupo I intron de Tetrahymera termophyla, con la ayuda de
iones divalentes como Mg"+, Mn2+ o Cd 2 + promuevan acciones
autocatalíticas, y concomitante ligazón de exones en la guanosina
(Weinstein et al., 1997:805). Spiegelman ha demostrado que si se deja
replicar repetidamente RNA (ácido ribonucleico), en presencia de una
ribonucleasa, ésta deviene en resistente a dicha enzima (Horgan, 1991: 116125). Así, el descubrimiento de las propiedades autocatalíticas del RNA
demostró que una sola estructura química puede funcionar como genoma y
enzima, porque ciertos tipos de RNA (aunque con dificultad), actúan como
sus propias enzima: se cortan en 2, y luego se acoplan (Cech, a987:15361537).
Estos hallazgos han permitido objetivar un "mundo del RNA", el cual habría
seguido los siguientes pasos:
1. Conformación del RNA, a partir de la ribosa y otros compuestos
orgánicos
2. El RNA evoluciona y se copia a sí mismo
3. El RNA sintetiza proteínas que funcionan como catalizadores
4. Las proteínas ayudan al replicado del RNA y a sintetizar proteínas en
forma más eficiente. La doble cadena de RNA evoluciona y se
convierte en DNA
5. El DNA creado toma el comando y las funciones se dividen a) el RNA
se dedica a fabricar proteínas y ayuda al DNA a hacer copias de si
mismo y b) el DNA almacena la información genética, actúa de molde
del RNA y se comporta como su propio autocatalizador (Gilbert,
1986:618, Tarasow et al., 1997: 54-57).
Por otro lado Erschenmoser ha demostrado con la creación de un piranosilRNA ( p-Rna), que consta de una ribosa con un carbono adicional, que no es
necesario el enrollamiento de la hélice bicatenaria para formar cadenas
complementarias (Horgan, 1991 .120-125). Este hecho y la dificultad para
obtener polimerizaciones a partir de componentes de RNA ha llevado a
pensar en la existencia de sistemas genéticos (ancestrales) diferentes, con
componentes más fáciles de sintetizar, como el ácido péptido nucleico
(PNA). El ácido péptido nucleico semeja al RNA en su habilidad para formar
complejos de doble hélice. El PNA, es sostenido por uniones de tipo amida
(mas bien, del tipo fosfodiéster), pudiendo ocurrir transiciones de un sistema
genético a otro, sin pérdida de la información (Böhler,1995.578-581).
Artificios químicos le han permitido a Rebek autoreplicar moléculas
orgánicas, como el éster triacídico de aminoadenosina -AATE-, una mezcla
artificial parecida a nucleósido. El autor asumió que la capacidad
autoreplicativa las tienen las moléculas que tienen forma y estructura
química complementaria (Rebeck, 1994:48-55). Orgel y Joyce critican esta
presunción por la exactitud de las copias, lo que revela que no hubo
mutaciones. Según Joyce, el RNA, aprende a copiarse a si mismo en un
proceso, sin ayuda de enzimas (Joyce, 1989:83-87). Ultimos experimentos de
Joyce han demostrado que una población de moléculas naturales de RNA
catalizadoras de sustratos templados de RNA, lograban al cabo de 52 horas
una amplificación que se habría llevado a cabo por procesos de
amplificación y mutación (Wright and Joyce, 1997:614-617).trabajos
recientes de Orgel han establecido que una vez creados los
oligonúcleotidos, estos sólo se unen con sus pares de bases, denominados
también- pares de base de Watson-Crick-: adenina con timina, guanina con
citocina en el DNA; y adenina con uracilo en el RNA. Es decir que la
formación de las cadenas complementarias sigue la ley de la atracción
mutua, donde se establecen una vez más los criterios de la selección, y el rol
de la quiralidad. Esta selección puede producirse por medios abiológicos
aunque las enzimas tornan estos pasos más eficaces. Orgel ha enfatizado
que la producción experimental de cadenas complementarias adicionales,
sólo cuando se emplearon moldes dextrógiros. Cuando se emplearon
cantidades iguales de foremas L y D, la producción se bloqueó (Orgel,
1994.77-85).
Así, la cooperación e interacción, entre proteínas (elementos de estructura y
protección) y ácidos nucleicos, (autocatalizadores y moldeadores genéticos)
se dio desde el inicio.
VIRUS DE LA GRIPE
VIRUS
FAGO T4
Cuando las circunstancias exigieron economizar la energía, en proceso de
extinción, las condiciones para evolucionar hacia unidades independientes,
cuasi replicantes, ya estaban dadas. Así probablomente emergieron los
virus, como complejos supramoleculares que pueden autoreplicarse, en
células huésped adecuadas. Constan de una molécula de ácido nucleico:
DNA o RNA, rodeada de una envoltura protectora (cápside). Fuera de la
célula huésped carecen de vida y pueden cristalizar. Pero adoptan otros
estadíos, cuando ellos o sus ácidos nucleicos penetran en las células y se
convierten en parásitos intercelulares,al usar los ribosomas y las enzimas
del huésped para producir otros viriones (Lehninger, 1993:50). La diversidad
genómica de los virus contemporáneos, va desde la conformación
estructural de una, o doble cadena de RNA o DNA, virus de DNA, virus de
RNA, de RNA que replican a través de intermediarios de DNA, virus hechos
de RNA y DNA, virus lineales o circulares. Maizels y Weiner sugieren una
aparición evolutiva temprana de los virus, ya que su diversidad genómica
refleja la variedad de las estrategias replicativas disponibles. Agregan los
mismos autores que el análisis del genoma del virus QBRNA, al poner en
evidencia factores replicantes y transcriptores, supone relaciones de larga
data entre estas estructuras (Maizels and Weiner, 1994:6729-6734).