Durante años, el ADN se llevó el papel protagonista en el imaginario popular: el “archivo” donde está escrita la vida. El ARN, en cambio, suele aparecer como un mensajero de paso. Sin embargo, para quienes estudian el origen de la vida, el ARN tiene un encanto especial porque combina dos talentos que, juntos, se parecen mucho a un arranque evolutivo: puede almacenar información en su secuencia de nucleótidos y, cuando se pliega en ciertas formas, puede actuar como catalizador químico, una ribozima que acelera reacciones sin consumirse.
Esa doble habilidad encaja con la hipótesis del mundo de ARN, una idea muy influyente según la cual, antes de que existieran células complejas, pudo haber sistemas basados en ARN capaces de copiar información y evolucionar. El gran escollo siempre fue el mismo: encontrar un ARN que se copie a sí mismo de forma convincente. Hasta ahora, la ciencia había logrado aproximaciones parciales, como si tuviéramos piezas de un reloj pero no el mecanismo completo.
“Casi” autorreplicación: la novedad que publica Science
En un trabajo difundido por Science y descrito por el periodista científico Robert F. Service, un equipo de la Universidad de Cambridge, liderado por Edoardo Gianni y Philipp Holliger, presenta una vuelta de tuerca: han creado moléculas de ARN capaces de producir una especie de “imagen en espejo” de sí mismas (una hebra complementaria) y, usando esa copia complementaria como plantilla, volver a generar el original. Es como escribir una frase, traducirla a un idioma con letras emparejadas y luego, a partir de esa traducción, reconstruir la frase inicial.
El matiz importa: no es un ciclo perfecto con una única molécula haciendo todo el trabajo, pero sí se acerca a una dinámica de replicación por pasos que muchos consideran más realista para un escenario prebiótico. Gerald Joyce, del Salk Institute y figura clave en el campo, lo valora como un avance sólido dentro del marco del mundo de ARN, precisamente porque reduce algunas barreras que parecían difíciles de sortear.
El problema histórico: replicadores demasiado grandes para “nacer” solos
Para entender por qué este resultado entusiasma, conviene mirar atrás. En los noventa, grupos como los de Jack Szostak y David Bartel exploraron bibliotecas gigantescas de secuencias, literalmente trillones de variantes, buscando ARN con capacidades catalíticas. Años después, en 2009, Gerald Joyce y colaboradores lograron un sistema llamativo: dos ARN diferentes que se sintetizaban mutuamente.
El punto débil era el tamaño. Aquellos ARN funcionales rondaban entre 150 y 200 bases o más. Imagina intentar montar un mueble enorme sin instrucciones en medio de una tormenta: la probabilidad de que todo encaje por casualidad cae en picado. En química prebiótica, cuanto más largo es un polímero, más difícil es que surja espontáneamente y más fácil es que se rompa antes de completar su “montaje”. Aquí aparece una de las claves del trabajo de Cambridge: sus candidatos son mucho más cortos, de alrededor de 45 nucleótidos, aproximadamente un tercio de los sistemas anteriores. No garantiza que ocurrieran tal cual en la Tierra primitiva, pero hace el escenario más plausible.
Un laboratorio con sabor a invierno: copiar ARN en condiciones de congelación
El segundo giro de guion es el entorno. En lugar de perseguir la replicación del ARN en condiciones templadas, el equipo se fue al frío. Su intuición es fácil de visualizar con una metáfora doméstica: cuando haces un caldo y lo dejas enfriar, la grasa se separa y algunos componentes se concentran en capas. En el hielo ocurre algo parecido. Al congelarse el agua, los cristales de hielo expulsan sales y moléculas disueltas hacia pequeños canales líquidos. En esos microespacios, los nucleótidos y otros ingredientes pueden concentrarse, lo que ayuda a que ciertas reacciones avancen.
El frío también frena la degradación del ARN, que es químicamente delicado. Mantenerlo estable el tiempo suficiente es fundamental si quieres que una hebra sirva de plantilla y otra pueda ensamblarse encima. Holliger lo explica en términos de equilibrio: menos reacciones “malas” que rompen ARN, condiciones más favorables para que se formen enlaces.
El dilema de siempre: plegarse para catalizar o desplegarse para servir de plantilla
Aquí entra un conflicto casi “personalidad múltiple” del ARN. Para catalizar reacciones, suele necesitar estar bien plegado, con una estructura tridimensional concreta. Para ser copiado, en cambio, necesita estar más bien estirado, accesible, como una cremallera abierta donde otra hebra pueda emparejar bases.
El equipo recurrió a una estrategia que se apoya en observaciones previas: usar no solo nucleótidos sueltos, sino también tripletes, conjuntos de tres bases fusionadas. Es como si, en lugar de construir una pared ladrillo a ladrillo, tuvieras también bloques de tres ladrillos ya unidos que estabilizan el avance. Esos tripletes pueden ayudar a mantener una hebra en una conformación más “abierta”, facilitando que actúe como plantilla, mientras otras moléculas mantienen capacidad catalítica.
Con ese enfoque, y tras cribar alrededor de un trillón de secuencias aleatorias en mezcla congelada, encontraron tres ARN cortos con un comportamiento especialmente interesante.
Qué lograron exactamente esos ARN de 45 bases
Los tres ARN seleccionados consiguieron producir su hebra complementaria, es decir, construir una “copia en espejo” que empareja A con U y C con G. Luego, a partir de esa hebra complementaria, el sistema pudo volver a generar el original. La imagen recuerda a hacer un molde de silicona de una llave y usarlo para fabricar una segunda llave idéntica: no es magia, es un encadenamiento de pasos bien calibrados.
Lo que todavía no se ha visto es el gran premio: una única molécula que realice el ciclo completo alternando roles, copiándose a complemento y volviendo a sí misma sin ayuda externa ni reparto de tareas. El artículo deja claro que, por ahora, no hay evidencia de un ARN autorreplicante “todo en uno”.
La parte incómoda: 72 días para sintetizar nuevas hebras
El frío ayuda, sí, pero también ralentiza el proceso. En el experimento, la síntesis de nuevas hebras llevó del orden de 72 días. Para un laboratorio, es una paciencia considerable; para la Tierra primitiva, el reloj funciona distinto. Si piensas en charcas estacionales, glaciares, costas heladas o ciclos de congelación y deshielo repetidos durante miles o millones de años, el tiempo deja de ser un enemigo y se vuelve un recurso.
Este argumento encaja con una visión cada vez más común en el campo del origen de la vida: no hace falta que la química prebiótica fuera rápida, hace falta que fuera persistente y que, de vez en cuando, diera con configuraciones que se conservaran lo suficiente como para replicarse con variaciones.
Qué significa esto para la hipótesis del mundo de ARN
Este avance no prueba que la vida empezara con ARN, pero estrecha el espacio entre “idea bonita” y “mecanismo plausible”. Dos puntos pesan especialmente. El primero es el tamaño: ARN cortos con funciones sofisticadas hacen más creíble que aparecieran por procesos naturales. El segundo es el entorno: condiciones de congelación y microcanales concentrados ofrecen un “escenario” físico donde reacciones difíciles en agua diluida podrían volverse factibles.
Voces con autoridad en el área, como Szostak, plantean el siguiente reto de forma directa: conseguir que el sistema sea lo bastante eficiente como para observar ciclos repetidos de replicación. Repetición significa evolución en potencia, porque cada ciclo abre la puerta a errores, variantes y selección.
Las preguntas que siguen sobre la mesa
Incluso si se logra un ciclo completo, quedarán cuestiones prácticas: qué tan robusto es el proceso frente a impurezas realistas, si puede operar con mezclas químicas menos “limpias” que las del laboratorio, cómo se sostiene la disponibilidad de nucleótidos y tripletes, y si pueden emerger redes de reacciones que no dependan de condiciones tan específicas.
Aun con esas incógnitas, el estudio marca un hito concreto: muestra que, bajo ciertas condiciones, el ARN puede acercarse mucho a ese comportamiento que asociamos con lo vivo, el de producir copias informacionales de sí mismo. No es la chispa definitiva del origen de la vida, pero sí un encendedor que por fin hace chispa con más constancia.