El mundo del ARN-ADN y la aparición de rasgos hereditarios codificados por ADN

La hipótesis del mundo del ARN asigna un papel central a las moléculas de ARN en la codificación y catalización de la información.

Aunque se ha acumulado evidencia que respalda esta hipótesis a partir de experimentos y modelos informáticos, la transición de un mundo de ARN a uno donde la información genética hereditaria está codificada en el ADN sigue siendo una pregunta abierta.

Experimentos recientes muestran que las plantillas de ARN y ADN pueden extender cebadores complementarios utilizando nucleótidos de ARN/ADN libres, ya sea de forma no enzimática o en presencia de una ribozima replicasa. Guiados por estos experimentos, analizamos la evolución protocelular con un conjunto ampliado de vías de reacción posibles gracias a la presencia de nucleótidos de ADN.

Permitimos la posibilidad de síntesis autocatalítica de ribozimas de replicasa a partir de plantillas de ADN que codifican replicasa, siguiendo la aparición casual de una replicasa por reacciones no enzimáticas. Al encapsular estas reacciones en tres tipos diferentes de compartimentos protocelulares, cada uno sujeto a distintos modos de selección, mostramos cómo las protocélulas que contienen un bajo número de copias de ADN codificado por replicasa y un alto número de copias de replicasas pueden dominar la población.

Nuestro trabajo sugiere un camino plausible para la transición de un mundo de ARN a un mundo mixto de ARN-ADN caracterizado por la evolución darwiniana, donde las secuencias de ADN codifican fenotipos hereditarios.

Suvam Roy, Supratim Sengupta
Yo: https://doi.org/10.1101/2023.03.14.532532
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.03.14.532532v1

Astrobiología, genómica,