7.-Formación de polímeros.

7.-Formación de polímeros.
Inicialmente se habría formado varios polímeros, uno solo de los cuales
conseguiría autoreplicarse en forma correcta. Esta operación aunque es algo
más complicada de lo que parece a simple vista, es perfectamente posible de
llevarse a cabo en atmósferas primitivas (Orgel, 1994:77-84).
Para que los polímeros se unan en forma no biológica tiene que existir una
unión previa, correcta entre nucleótidos, exigencia mayor que la requerida
para las proteínas. La unión experimental más favorecida entre nucleótidos,
aunque menos estable, desde el punto de vista químico es la 5’ -2’. Sin
embargo, la unión universal actual entre la ribosa y la adenina tanto del RNA
como del DNA, de los seres vivos, es la 5’, -3’ explicable sólo por la fuerte
presión selectiva derivada de las grandes ventajas que esta unión da, para el
almacenamiento de la información genética, dada su gran estabilidad. El
largo brazo de las fuerzas selectivas, le ha exigido también al DNA, la
eliminación del grupo hidroxilo -2’, para hacerlo más estable (Dickerson,
1979:40 48).
Según Orgel es difícil entender hoy en día, de qué modo las reacciones
químicas de los tiempos prebióticos desembocaron en la conformación de
ribonucleótidos necesario para establecer la autoreplicación del RNA (ácido
ribonucleico) (Orgel, 1994: 82-83). Y se piensa que las respuestas a estas
interrogantes deben yacer en las fuentes y en los modos energénicos.
Aunque la fuente de energía acopladora actual proviene del ATP, los
primeros agentes acopladores inorgánicos, que promovieron la
polimerización, quizás hayan sido las carbodiimidas, el cianógeno, la
cianamida, el cianacetileno y el diaminomalonitrilo. Estos agentes con toda
probabilidad promovieron inicialmente uniones incorrectas, produciendo
moléculas emparentadas con nucleótidos que pudieron haber impedido
incluso, la generación de más RNA. Por esa razón quizás haya sido
necesaria la eficaz acción acopladora proporcionada por los sistemas
genéticos sean viables. Ferris ha producido la síntesis prebiótica de
oligómeros de RNA (de hasta 55 monómeros de longitud), en superficies de
arcilla de montmorinollita; y de aminoácidos en arcillas de illita e
hidroxiapatita (Ferris, 1996:59-61).
Según Cairns-Smith, es bastante factible que estos oligómeros hayan
originado sistemas genéticos primitivos, los que en un inicio fueron
elementales e inorgánicos. En su opinión ciertas irregularidades de la
estructura de una arcilla (una distribución irregular de cationes por ejemplo),
las hizo depositarias de información genética, y la replicación podría
haberse realizado, si una disposición determinada de cationes de una capa
de esta arcilla hubiese dirigido la síntesis de una nueva capa. La selección
ulterior de una determinada capa, se hizo en función de su eficacia para el
copiado. (Cairns-Smith, 1982:25-75). Como este sistema no ha sido engullido
por formas acopladoras más avanzadas, las ideas en torno a sistemas
genéticos ancestrales se movilizan hoy día, alrededor del más visible y
cuantificable "Mundo del RNA".
El consenso actual sugiere que como los agentes acopladores primitivos
fueron susceptibles de un agotamiento rápido, con toda seguridad fueron
reemplazados, por la acción acopladora que a modo de protoenzimas,
empezaron a desarrollar las propias cadenas poliméricas de Rna en
formación. Algunos procesos de polimerización tienden a ser
autocatalíticos: la presencia de un polímero determinado favorece la
formación de más polímeros (Czostak, 1993:511-533). Si un sistema no es
autocatalítico debe enfrentarser tarde o temprano a la merma del suministro
de los agentes acopladores. Una enorme presión selectiva debió darse para
crear un sistema económico y eficiente como el que se da en el altamente
autocatalítico del DNA, para eliminar esta desventaja (Dickerson, 1979:4142).
El DNA (ácido desoxiribonucleico) se construye a partir de 4 clases de
unidades monoméricas: los desoxiribonucleótidos, y el RNA a partir de 4
tipos de ribonucleótidos. Sumados, estos polímeros lineales, dan 8 tipos de
nucleótidos, a partir de los cuales se construyen todos los ácidos nucleicos,
y los 20 diferentes tipos de aminoácidos, a partir de los cuales se forman las
proteínas, que por otro lado son idénticas en todos los seres vivos
(Lehninger, 1993:6). Aquí es necesario recalcar que existió selección natural,
cuando de un número más vasto, se escogieron 20 alfa-aminoácidos,
denominados primordiales o esenciales. Del mismo modo, hay selección
cuando los organismos vivos deciden incorporar a la mayoría de sus
estructuras sólo L-aminoácidos (Hegstrom and Kondepudi, 190.58-68, Engel
and Macko, 1997:265-267). Con 20 aminoácidos, ya hay sillares suficientes
para la conformación de proteínas. La energía para unir los aminoácidos,
pudo provenir de protoenzimas como las carbodiimidas (N=C=N),
poseedoras de enlaces de gran energía, o de cianógeno y cianamida (N=CNH2). La carbodiimida se pone en contacto sucesivamente con dos
monómeros o polímeros de los cuales, uno tiene un grupo OH y el otro un H
terminal. El compuesto elimina agua, uniendo los dos monómeros o
polímeros por sus extremos. La captación de agua por la carbodiimida libera
energía y así continúa la reacción en forma combinada y cíclica (Dickerson,
1979:35-41). Recientemente, Rihe y Orgel han demostrado que la acilación
oxidativa en soluciones, es un buen método para activar y condensar ácidos
carboxílicos, incluyendo aminoácidos (Rihe and Orgel, 1997:52).