Las simulaciones mediante supercomputadora realizadas en el Laboratorio Nacional estadounidense de Oak Ridge están ayudando a los científicos a desvelar cómo los ácidos nucleicos pudieron contribuir a los orígenes de la vida.
Un equipo de investigación dirigido por Jeremy Smith, quien dirige el Centro para la Biofísica Molecular del mencionado laboratorio, usó simulaciones de dinámica molecular para examinar una reacción de la química orgánica que pudo ser importante en la evolución de los ácidos ribonucleicos, o ARN, hacia las primeras formas de vida.
Ciertas clases de ARN llamadas ribozimas son capaces de almacenar información genética y además catalizar reacciones químicas, dos habilidades necesarias para la creación de vida.
El fenómeno de la vida exige crear moléculas que se reproduzcan a sí mismas, y esto requiere de moléculas que sean lo bastante complejas como para lograrlo. Si una ribozima es capaz de efectuar el trabajo de química orgánica necesario para construir moléculas complejas, entonces existe la posibilidad de que un compuesto como ese estuviera presente en el amanecer de la vida para crear los componentes básicos de ésta.
El equipo de investigación halló una explicación teórica para el hecho de que la ribozima catalizadora de la reacción de Diels-Alder necesite magnesio para funcionar. Los modelos computacionales de los movimientos internos de la ribozima posibilitaron a los investigadores captar y comprender detalles precisos de la muy rápida reacción. La naturaleza estática de las técnicas experimentales convencionales no había podido revelar la dinámica del sistema.
Los cálculos realizados por los autores del estudio muestran que la dinámica interna de la ribozima incluye un punto activo, o "boca", que se abre y cierra para controlar la reacción. La concentración de iones de magnesio influye de forma directa en los movimientos de la ribozima.
Cuando no hay magnesio presente, la boca se cierra, el substrato no puede entrar, y no puede producirse la reacción. El equipo de investigación ha descubierto que los iones de magnesio se adhieren a un punto especial sobre la ribozima para mantener abierta la boca.
