¿Podría el ADN haber sido inventado por un pequeño organismo que precedió al ADN? ¿Por qué o por qué no?

¡SI! No solo es posible, probablemente sea exactamente lo que sucedió. La hipótesis principal para el origen de la vida basada en el ADN es la hipótesis del mundo del ARN, que postula que los primeros organismos en la tierra no usaron el ADN como material genético, sino el ARN. El ARN tiene un par de propiedades interesantes. Es capaz de almacenar información, sin embargo, las dobles hélices de ARN no son estables cuando se hacen grandes, por lo que solo se puede almacenar una cantidad limitada de información. Esto lo vemos hoy en día en forma de genomas de ARN bicatenarios en varios virus. El ARN también puede formar formas tridimensionales complicadas de la misma manera que las proteínas, sin embargo, solo tiene 4 bases, en lugar de las 20 utilizadas por las proteínas, por lo que la variedad de formas que puede formar es mucho más limitada. Hoy, tenemos una clase completa de enzimas, llamadas ribozimas, que no tienen ningún componente proteico, en su lugar están hechas completamente de ARN. Los ejemplos incluyen el ARN de horquilla que descompone el ARNm después de la traducción o el ARNt que recolecta aminoácidos para la síntesis de proteínas. Incluso la mayor parte del ribosoma está hecho de ARN. Lo que esto significa es que el ARN puede hacer el trabajo tanto del ADN como de la proteína, aunque no funciona tan bien como ellos. Esto ha llevado a la hipótesis de que en los primeros organismos no había ADN o proteína, solo ARN. El ARN hizo el trabajo de las tres moléculas. Con el tiempo, algo como el ARNt probablemente evolucionó y permitió que el organismo produjera proteínas, lo que lo hizo capaz de producir una variedad mucho mayor de moléculas de diferentes formas y hacerlo mucho más adaptable y complejo. Sin embargo, almacenar la información para todas estas nuevas estructuras eventualmente excedería de lo que es capaz el ARN, y necesitaría externalizar el trabajo de almacenamiento de información a algo que fuera mejor en eso. Entra en el ADN. Con el tiempo, a medida que la proteína se hizo cargo de más y más de los trabajos estructurales de la célula y el ADN se hizo cargo del almacenamiento de información, el ARN fue enviado a la posición de un “intermediario”, llevando información del ADN a la maquinaria de síntesis de proteínas, y , por lo tanto, terminamos con el sistema ADN → ARN → Proteína que se ha convertido en un dogma estándar para toda la vida que queda en el mundo hoy.

“De la misma manera que los humanos inventaron la programación de computadoras, robots y maquinaria” Esa es la frase clave.

Siento una pregunta capciosa. Obviamente, no hay un “pequeño organismo” que podría haber fabricado ADN (y síntesis de proteínas dirigida) de una manera similar a como los humanos “inventaron”. Después de todo, esos organismos no tenían cerebro ni conciencia, y mucho menos manos para ensamblar maquinaria.

En este punto, el interrogador dice: “AH HA, entonces admites que la evolución es imposible. ¡Tenía que haber un diseñador para inventar el ADN!

La falacia es que hay formas de “inventar” además de lo que usan los humanos. Sí, los humanos inventamos códigos y programación. Pero no sigue que la invención de una inteligencia es la única forma de obtener códigos y programación. Entre ellos, la química y la selección natural son una forma de inventar el ADN y la síntesis dirigida de proteínas.

El ARN puede ser (y es) sintetizado abióticamente (sin organismos). El ARN también actúa como enzimas. Los ribosomas son principalmente ARN, y el ARN en los ribosomas es suficiente para traducir el ARN mensajero en proteínas. PS Schimmel y R Alexander, todo lo que necesitas es ARN. Science 281: 658-659, 31 de julio de 1998. Describe la investigación que muestra que el ARN en los ribosomas es suficiente para producir proteínas. Paso intermedio para pasar de la abiogénesis al código genético.

Los aminoácidos también se sintetizan abióticamente, y hay varios procesos que lo harán: rayos en la atmósfera, en respiraderos hidrotermales, en cometas, etc. Las proteínas también se forman abióticamente a partir de aminoácidos. Se requiere un calentamiento térmico simple, ya sea en seco como en una piscina de marea evaporada o en un respiradero hidrotermal. Las proteínas formarán células espontáneamente. Las proteínas también tienen actividad enzimática. Y uno de ellos es hacer ADN o ARN a partir de nucleótidos (también formados abióticamente).

Entonces, en este punto, tiene los químicos y la situación necesarios para que la selección natural comience a funcionar: células que se dividen, ARN, ADN, enzimas, etc. Hay un proceso paso a paso darwiniano de esto al ADN, el código de ADN, y síntesis de proteínas dirigida:
AM Poole, DC Jeffares, D Penney, El camino desde el mundo del ARN. J. Molecular Evolution 46: 1-17, 1998. Describe paso a paso la evolución darwiniana de las moléculas de ARN a las células con síntesis de proteínas dirigida. Todos los pasos intermedios son útiles. http://is.muni.cz/el/1431/jaro20

Entonces, sí, “pequeños organismos” inventaron el ADN, pero no “de la misma manera que los humanos inventaron la programación de computadoras, robots y maquinaria”. Una forma diferente de inventar.

(Por cierto, los humanos ahora están utilizando la selección natural para inventar. Desatan la selección natural ante un problema e inventa una solución: Jr Koza, MA Keane, MJ Streeter, Evolución de las invenciones. Scientific American, 52-59, febrero de 2003 echa un vistazo genetica-programacion.com-Página de inicio)

Bueno, sabemos que el ADN es “actualizado” por células individuales cuando son desafiadas por el medio ambiente:

Innovador editor de ADN nacido de bacterias | Quanta Magazine

El significado de las respuestas del genoma al desafío

Entonces, ciertamente parece plausible … Los seres vivos son todos inteligentes y hacen todo tipo de cosas increíbles:

Visualizando la maravilla de una célula viva

Inventado? Improbable. ¡Eso requeriría una gran capacidad cerebral! ¿Desarrollado o descubierto? Sí, definitivamente, y eso es lo que creemos que sucedió. La molécula pre-ADN más probable sería ARN que puede transportar información (como ADN) y catalizar reacciones (como enzimas) pero es menos estable que el ADN.

Inventado es, sin duda, el término equivocado. La invención implica una decisión consciente. Un organismo diminuto, con toda probabilidad, carecería de la capacidad de tomar tal decisión.