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INTRODUCCIÓN

El DNA en nuestro genoma contiene toda la información necesaria para construir las proteínas del cuerpo humano, incluidas las necesarias para duplicar el ácido desoxirribonucleico (DNA, deoxyribonucleic acid), transcribir el DNA en ácido ribonucleico (RNA, ribonucleic acid) y para traducir luego el RNA a proteínas. La producción de proteínas requiere DNA y RNA, y la replicación del DNA y la producción de RNA requieren proteínas. Esta dependencia mutua crea un problema de huevo y gallina para la evolución. La vida basada en proteínas sería imposible sin DNA o RNA para codificar la secuencia de la proteína. Y la vida basada en DNA o RNA sería imposible sin las enzimas proteicas para copiar el material genético. Entonces, ¿cómo podría haber comenzado la vida en primer lugar? Como veremos en este capítulo, el RNA puede funcionar como una enzima en algunos casos, y de hecho la catálisis enzimática basada en RNA es parte esencial de la maquinaria para sintetizar proteínas. Aunque en los organismos modernos las enzimas proteicas impulsan la duplicación del DNA, la capacidad de este y del RNA para emparejar bases con nucleótidos libres sugiere un escenario en el cual se formó espontáneamente una secuencia de RNA, que luego pudo autorreplicarse, dando lugar en última instancia a propagar copias de sí misma. Esto se conoce como la hipótesis del “mundo de RNA”, que propone que la vida comenzó como RNA. Continúa siendo desconocido el aspecto que tendrían exactamente las moléculas de RNA primordiales autopropagables, pero al menos este escenario particular de origen de la vida es comprobable por vía experimental, porque podemos sintetizar moléculas de RNA en el laboratorio y evaluar su habilidad para autorreplicarse y realizar otras funciones bioquímicas básicas. Es probable que la vida más temprana haya sido una combinación de RNA autorreplicante y una membrana simple de algún tipo, que podía intercambiar selectivamente sustancias químicas con el caldo primordial circundante. A lo largo de este capítulo, veremos que el RNA tiene un papel central en la biología molecular, quizás al sevir como recordatorio de sus orígenes antiguos.

Un modelo de la subunidad grande de un ribosoma procariótico determinado por cristalografía de rayos X con una resolución de 2.4 Å. Esta vista examina la hendidura del sitio activo de la subunidad, que consiste totalmente de RNA. El RNA se muestra en gris, la proteína en dorado, y el sitio activo se revela por un inhibidor unido (verde). Se cree que el papel del RNA como catalizador para fabricar proteínas es un vestigio de los orígenes tempranos de la vida en nuestro planeta donde el RNA, más que el DNA o las proteínas, desempeñó el papel principal como genoma y catalizador.

Cortesía de Thomas A. Steitz, Universidad de Yale.

11.1 RELACIÓN ENTRE GENES, PROTEÍNAS Y RNA

Nuestro concepto cambiante del gen refleja, en muchos ...

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