Aparición Espontánea de Moléculas Autoreplicantes que Contienen Nucleobases y Aminoácidos

Las condiciones que llevaron a la formación de los primeros organismos y las maneras en que la vida se origina de una sopa química inanimada son poco comprendidas. La reciente hipótesis de "coevolución ARN-péptido" sugiere que la actual estrecha relación entre aminoácidos y nucleobases pudo haber extendido hasta el origen de la vida. Ahora mostramos cómo la interacción entre estas clases de compuestos puede dar lugar a nuevas moléculas autoreplicantes utilizando un enfoque combinatorio dinámico. Reportamos dos estrategias para la fabricación de macrociclos quiméricos de aminoácidos/nucleobases autoreplicantes capaces de crecimiento exponencial. La primera se basa en mezclar bloques de construcción a base de nucleobases y péptidos, donde la ligadura de estos dos da lugar a estructuras anulares quiméricas altamente específicas. La segunda comienza a partir de bloques de construcción de ácido péptido nucleico (PNA) en los cuales las nucleobases ya están unidas a aminoácidos desde el inicio. Mientras que los sistemas autoreplicantes basados en ácidos nucleicos reportados anteriormente dependen de la presíntesis de secuencias de (cortos) oligonucleótidos, la autoreplicación en los sistemas presentes empieza a partir de unidades que contienen solo una nucleobase. La autoreplicación va acompañada de autoensamblaje, dando lugar de manera espontánea a un arreglo unidimensional ordenado de nanostructuras de nucleobase.