LUCA o la unitat de la vida

Com pot ser sabreu, ara fa 60 anys, en el 1953,  Watson i Crick van entrar en un pub de Cambridge dient que havien descobert el secret de la vida. De fet,  havien descobert la estructura de la molècula del DNA, la famosa doble espiral, gràcies als treballs de Wilkins i Rosalind Franklin en difracció de raigs X. Lamentablement, Franklin va ser marginada del premi Nobel atorgat als altres tres investigadors.  Aquesta molècula conté les quatre bases, adenina, citosina, guanina i timina, que de tres en tres, en certes combinacions, codifiquen un dels 20 aminoàcids amb els que es formen les proteïnes que són la base de tots els éssers vivents.  Però no va ser fins l’any 1961 que un americà, Marshall Nirenberg i un alemany, Heinrich Matthaei, van descobrir com codificava un primer triplet de bases, en aquell cas TTT, el corresponent àcid fenilalanina.  

El fet de que el codi genètic sigui universal, per a totes les cèl·lules, des de les humanes a les dels bacteris, així com  el fet de que tots els aminoàcids biològics siguin levògirs i el DNA sempre dextrògir ens porta a pensar que la vida té una unicitat i que tots els éssers vius presents són descendents del que s’anomena el “Last Universal Common Ancestor” o LUCA. La vida pot haver aparegut diverses vegades a la Terra, però tots els éssers vius actuals provenim d’un descendent que va sorgir fa uns 4.000 milions d’anys. De fet, si es descobrís un ésser viu amb un codi genètic diferent seria un descobriment tan important que segurament seria mereixedor d’un premi Nobel. Hi ha científics que investiguen en aquest camp i que creuen que poden haver-hi “alienígenes” aquí mateix a la Terra, no cal anar a buscar-los a l’espai, però, de moment, no s’han trobat.

La quiralitat de les molècules és important. Va ser Pasteur qui va descobrir que l’àcid tartàric  del vi polaritzava la llum i no ho feia l’àcid tartàric fabricat en el laboratori que era mescla de les dues varietats, la levògira i la dextrògira. La conseqüència de no distingir la quiralitat d’una molècula es va veure dramàticament en l’escàndol de la talidomida, un medicament que es va receptar a les embarassades per evitar els vòmits matinals i que va donar lloc a 10.000 infants amb greus anormalitats.  En el laboratori farmacèutic es van fabricar les dues molècules barrejades, però una d’elles causava mutacions en els fetus.

 

Gràcies a l’anàlisi del DNA i dels fòssils podem traçar a grans trets l’arbre de la vida i determinar, per exemple que l’home i el ximpanzé van tenir un avantpassat comú fa uns 6 milions d’anys. O podem determinar que un dels nostres avantpassats va ser un rèptil que va viure fa uns 220 milions d’anys.   Ara bé, durant els primers dos bilions d’anys la vida va evolucionar lentament i només es van produir éssers unicel·lulars sense nucli, dels dominis Archaea i Bacteris. Fa uns dos bilions d’anys un arqueobacteri va absorbir un bacteri i això va donar lloc al tercer domini, els Eucariotes, o cèl·lules amb nucli, una forma de vida més complexa. Els descendents d’aquell bacteri són els mitocondris, presents a les nostres cèl·lules, que són les centrals d’energia on es sintetitza l’ATP.  A partir d’aquí l’arbre de la vida, a grans trets, es pot visualitzar, però no abans. Ens trobem amb un cas similar al de la radiació còsmica de fons que es va originar quan l’univers tenia uns 380.000 anys. A partir d’aquell instant tenim evidències de l’evolució de l’univers, però abans l’univers era opac a la llum i les evidències que tenim de la seva evolució són més teòriques o indirectes.  Ens passa el mateix amb l’evolució de la vida. Els bacteris i els arqueobacteris no solament transmeten els gens a la descendència sinó que són capaços de transferir-los “horizontalment” a altres individus, fins i tot, d’altres espècies.  Això és la causa de que no puguem assenyalar amb claredat quin és l’arbre de la vida d’aquell període, degut a aquesta promiscuïtat. Aquesta capacitat per transferir gens horizontalment, en lloc de fer-ho només verticalment a la descendència, és el que fa que els bacteris es facin tan ràpidament resistents als antibiòtics.  El primer resistent a la penicil·lina va ser el Staphylococcus aureus.