Son muchas las teorías que intentan explicar el origen de la vida en el planeta Tierra. Sobre esto, un grupo de investigadores propone que los elementos básicos de la vida podrían haberse desarrollado en cristales líquidos.

Los cristales líquidos son materiales que se encuentran en una fase intermedia entre la líquida isótropa y la sólida cristalina. Así, estos materiales tienen propiedades tanto de los elementos líquidos como de los sólidos; en pocas palabras, fluyen tal como los líquidos, pero tienen una estructura molecular ordenada y simétrica, como los cristales sólidos.

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Son muchos los usos que se le dan a los cristales líquidos; sin embargo, son más frecuentemente utilizados en la construcción de pantallas LCD, para televisores, computadoras y celulares. Además, siguiendo una investigación reciente, los cristales líquidos pudieron haber sido los responsables del origen de la vida en la Tierra.

El ARN y el origen de la vida

Según los investigadores, los mismos materiales usados en las pantallas de computadora, pueden ser los responsables del origen de la vida; en torno a esto, se ha descubierto que las moléculas cortas de ARN pueden formarse en cristales líquidos; esto es de suma importancia para el desarrollo de cadenas más largas que son requeridas para la formación de la vida.

El ADN se encarga de guardar la información genética, mientras que el ARN lleva a cabo estas instrucciones. Así, las principales explicaciones sobre el origen de la vida plantean que esto ocurrió en un mundo de ARN. Esto quiere decir que, antes de que se desarrollara el ADN o las proteínas, el ARN se encargaba de manejar la información genética y las acciones metabólicas asociadas a esta.

De esta forma, se defiende la idea de que la molécula más antigua es el ARN; una evidencia de ello gira son los ribozimas, cadenas de ARN aún presentes en los genomas modernos que promueven procesos metabólicos.

Aun así, hasta el momento, no se tenía seguridad respecto al proceso de formación de estas cadenas en ausencia de proteínas o enzimas de apoyo para unirlas. A este respecto, los investigadores proponen que los cristales líquidos pudieron haber ayudado a formar pequeños fragmentos de ARN que luego se convertirían en cadenas más largas.

Cadenas largas de ARN pueden haberse desarrollado en cristales líquidos

El ARN pudo haberse desarrollado en cadenas más largas gracias a los cristales líquidos, dando origen al ADN y a las proteínas.

Para llegar a esta conclusión, los investigadores consideraron distintos escenarios en los que las cadenas cortas de ARN se ensamblarían por sí mismas. Así, se descubrió que en fases ordenadas de cristales líquidos se pudieron haber desarrollado, espontáneamente, altas concentraciones de secuencias cortas de ARN.

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En pocas palabras, se plantea que existe la posibilidad que el ARN se organizara a sí mismo en cristales líquidos, formando biomoléculas más largas, con una longitud de entre 6 y a 12 nucleótidos. Esto, a su vez, permitió la aparición posterior del ADN y de las proteínas.

Adicionalmente, se observó que al añadir activadores químicos, este proceso se hace más eficiente. En conclusión, los investigadores plantean que el ARN en los cristales líquidos pudo haber empezado a desarrollarse espontáneamente en cadenas más largas, favoreciendo el desarrollo de la vida en la Tierra.

Referencia: Nonenzymatic Polymerization into Long Linear RNA Templated by Liquid Crystal Self-Assembly, (2018). https://www.doi.org/10.1021/acsnano.8b05821

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