Ya todos sabemos que los aminoácidos son la base de la vida en la Tierra. Estos se encuentran en cualquier elemento natural biológico y, por supuesto, en las proteínas que lo componen.

Básicamente, en toda la vida terrestre solo hay 20 de ellos, que son: Fenilalanina, Triptófano, Lisina, Metionina, Treonina, Treonina, Leucina, Valina, Glicina, Alanina, Serina, Cisteína, Ácido aspártico, Ácido glutámico, Asparagina, Glutamina, Arginina, Tirosina, Prolina e Histidina.

Varias teorías a lo largo del tiempo han intentado explicar el origen de estas, a pesar de que hasta la fecha ninguna ha podido ser completamente probada. Sin embargo, no parece haber tantas investigaciones orientadas a descubrir por qué estos aminoácidos –y no otros– han llegado hasta nosotros.

Para poder resolver esta incógnita el Dr. Moran Frenkel, junto a los investigadores del Centro de Evolución Química del Instituto de Tecnología de Georgia (EE.UU.), se dio a la tarea de replicar los procesos que llevaron al desarrollo de las proteínas que conocemos y al mantenimiento de los aminoácidos antes mencionados.

La Tierra prebiótica contaba con muchos más aminoácidos

Todo este proceso se dio debido a que múltiples veces ha sido posible comprobar que durante un período prebiótico de la Tierra (Eón Hádico), la variedad de aminoácidos era mucho mayor. Eso sí, la mayoría de estos no eran biológicos como los que conocemos en la actualidad.

Un ejemplo de esta variedad milenaria podemos encontrarlo en tan solo una pequeña muestra de asteróides que han caído al planeta. Dentro de sus componentes, ha sido posible ubicar sin problemas un número hasta de 80 aminoácidos. Entonces, si había tanta variedad, y las condiciones para el desarrollo de procesos químicos eran propicias, ¿por qué solo 20 aminoácidos lograron ser parte de la cadena de vida que vemos hoy en la Tierra? Esta es la pregunta que el Dr. Frenkel buscó responder con su experimento.

La “selección natural” de los aminoácidos

Para poder llevar su estudio a cabo, Frenkel contó con la participación de tres de los 20 aminoácidos biológicos: lisina, arginina e histidina. Siendo luego esta última la protagonista del estudio. Asimismo, dentro del experimento también estuvieron otros tres aminoácidos no biológicos (los competidores, por así decirlo).

Su presencia permitiría a los científicos medir el nivel de reactividad de cada tipo de aminoácido y los tipos de combinaciones y proteínas que creaban. En un principio, debido a sus propiedades pensaron que los no biológicos serían mucho más propensos a reaccionar y a combinarse entre sí.

No obstante, cuando fueron colocados todos en agua que contenía hidroxiácidos que luego fue calentada a 85 grados Celsius (ambas condiciones que se piensa estuvieron presente en el Eón Hádico), los procesos químicos que se dieron después de la evaporación de la anterior no fueron los esperados. En un principio, los aminoácidos no biológicos (y las proteínas resultantes de su combinación) no deberían haber sido los más favorecidos.

Sin embargo, para sorpresa de los científicos estos compuestos superaron a los no biológicos en una proporción de 7 a 1. Asimismo, la lisina –en la que los investigadores no confiaban para que reaccionara establemente– se convirtió en un factor predominantes de las proteínas que se generaron en el experimento –y que, en realidad, fueron muy similares a las que tenemos en la actualidad.

¿Por qué estos aminoácidos y no otros?

El experimento del Dr. Frenkel solo comprobó lo que la naturaleza supo desde antes de que nosotros existiéramos, estos 20 aminoácidos biológicos son los que poseen la cualidad de reaccionar de mejor modo entre sí y realizar nuevas combinaciones. Asimismo, no presentan casi comportamientos producidos por condiciones externas que puedan resultar adversos para la creación de proteínas.

Referencia:

Selective incorporation of proteinaceous over nonproteinaceous cationic amino acids in model prebiotic oligomerization reactions: https://doi.org/10.1073/pnas.1904849116