Buscan en el sistema geotermal de Caviahue-Copahue moléculas que podrían aportar pistas sobre el origen de la vida
Un equipo internacional del proyecto DYNALIFE recolectó muestras de agua y sedimentos en el norte neuquino y en la Puna de Catamarca para rastrear pequeñas moléculas de ARN capaces de replicarse. Los ambientes extremos elegidos presentan condiciones similares a las que existían en la Tierra primitiva.
El sistema geotermal de Caviahue-Copahue, en el norte de Neuquén, forma parte de una investigación internacional que busca responder una de las preguntas más complejas de la ciencia: cómo se originó la vida en la Tierra. En marzo de este año, un equipo de investigadores realizó campañas de muestreo en distintos puntos de la Patagonia y la Puna argentina para recolectar agua y sedimentos que serán analizados mediante técnicas de secuenciación masiva y herramientas bioinformáticas avanzadas.
El trabajo se desarrolla en el marco una iniciativa internacional denominada DYNALIFE, financiada por e-COST (European Cooperation in Science and Technology, o Cooperación Europea en Ciencia y Tecnología) que reúne a especialistas de disciplinas como biología, geología, química, física, matemática e informática. El objetivo es identificar entidades de replicación mínima: pequeñas moléculas de ácido ribonucleico (ARN) con capacidad de autorreplicarse, consideradas potenciales precursoras de las primeras formas de vida, indagando en entornos cuyas condiciones fisicoquímicas actuales simulen los escenarios de la Tierra primitiva.
«Lo que estamos buscando es la mínima expresión de una molécula de ácido ribonucleico (ARN) que tiene la capacidad de replicarse y que, por su notable estabilidad estructural, se cree que habría dado origen a las primeras formas de vida en el planeta», explicó María Sofía Urbieta, investigadora del CONICET en el Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales (CINDEFI, CONICET-Universidad Nacional de La Plata).
Estas estructuras, conocidas de manera general como small RNAs o ARN pequeños, ya fueron detectadas en ambientes asociados al microbioma humano y de algunos animales, aunque su presencia en la naturaleza sigue siendo poco conocida. «Hasta el momento existe un único reporte a nivel mundial sobre su presencia en ambientes termales», señaló la investigadora.
La elección de Caviahue-Copahue responde a sus características geoquímicas particulares. El sistema presenta manifestaciones geotermales con temperaturas cercanas al punto de ebullición del agua bajo las condiciones atmosféricas locales, elevados niveles de acidez y una composición rica en hierro y compuestos sulfurados.
Además, el volcán Copahue permanece activo y el Río Agrio constituye un sistema hídrico naturalmente ácido, condiciones que lo convierten en un laboratorio natural para estudiar procesos prebióticos. «Se piensa que algo así fue el caldo de cultivo, la química prebiótica de esas entidades moleculares», indicó Urbieta.
Las campañas también incluyeron lagunas de la Puna de Catamarca ubicadas entre los 3.000 y 4.500 metros sobre el nivel del mar, donde convergen una intensa radiación ultravioleta, alta salinidad y elevadas concentraciones de arsénico. Según los investigadores, estos ambientes extremos permiten recrear condiciones similares a las que existían en la Tierra primitiva.
A pesar de sus características hostiles, estos ecosistemas albergan una gran diversidad de microorganismos adaptados a condiciones extremas. «Esos ambientes extremos no son inhabitables; por el contrario, albergan una rica, compleja y activa biodiversidad microbiana», destacó la científica.
Las muestras obtenidas están siendo procesadas en los laboratorios del CINDEFI, donde se realiza el aislamiento y la extracción del material genético. Posteriormente, las secuencias serán analizadas en colaboración con el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas de Valencia y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), de España.
El estudio constituye el primer relevamiento metatranscriptómico del sistema geotermal de Caviahue-Copahue, una metodología que permite analizar el conjunto completo de moléculas de ARN presentes en un ambiente natural y conocer su actividad biológica. «Gracias a estos análisis veremos el metabolismo, la expresión génica y la diversidad funcional de estas entidades microscópicas», afirmó Urbieta.
Además de aportar información sobre el posible origen de la vida, los resultados podrían tener aplicaciones en áreas como la biotecnología, la biominería, las ciencias ambientales y la medicina. «Es una información privilegiada, muchísimo más específica de lo que se conoce hasta ahora sobre los microorganismos presentes allí y las potencialidades que ofrecen», concluyó la investigadora.
El sistema geotermal de Caviahue-Copahue, en el norte de Neuquén, forma parte de una investigación internacional que busca responder una de las preguntas más complejas de la ciencia: cómo se originó la vida en la Tierra. En marzo de este año, un equipo de investigadores realizó campañas de muestreo en distintos puntos de la Patagonia y la Puna argentina para recolectar agua y sedimentos que serán analizados mediante técnicas de secuenciación masiva y herramientas bioinformáticas avanzadas.
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