Visualización de polímeros de ARN producidos por ciclos de humedad-calor-sequedad

Es posible que la transición de sistemas abióticos a la vida dependiera de polímeros de ARN que funcionaban como catalizadores similares a ribozimas y para almacenar información genética. La fuente de tales polímeros es incierta, pero investigaciones anteriores informaron que los ciclos de humedad-sequedad que simulan manantiales calientes prebioticos proporcionan suficiente energía para impulsar reacciones de condensación de mononucleótidos para formar oligómeros y polímeros. El objetivo del estudio que aquí se informa fue verificar esta afirmación y visualizar los productos preparados a partir de soluciones compuestas de mononucleótidos individuales y una mezcla 1:1 de dos mononucleótidos. Por lo tanto, diseñamos experimentos que permitieron comparaciones de todas dichas mezclas que representan seis combinaciones de los cuatro mononucleótidos de ARN. Observamos parches irregulares y hebras cristalinas cuando se realizaron ciclos de humedad-sequedad a temperatura ambiente (20 °C). Sin embargo, cuando las mismas soluciones se expusieron a ciclos de humedad-sequedad a 80 °C, observamos lo que parecían ser verdaderos polímeros. Su grosor era consistente con productos similares al ARN compuestos de monómeros unidos covalentemente, mientras que cuerdas irregulares y segmentos cristalinos de mononucleótidos secados o ciclando a temperatura ambiente eran consistentes con estructuras ensambladas y estabilizadas por enlaces de hidrógeno débiles. En algunas ocasiones, observamos anillos con adiciones cortas de polímeros. Estas observaciones son consistentes con afirmaciones anteriores de polimerización durante los ciclos de humedad-sequedad. Concluimos que los polímeros y anillos similares al ARN podrían haberse sintetizado no enzimáticamente en manantiales calientes de agua dulce en la Tierra prebiotica con tamaños suficientes para plegarse en ribozimas y moléculas genéticas requeridas para que la vida comenzara.