Nanotecnología de ADN
El diseño de ácidos nucléicos tiene objetivos similares a los del diseño de proteínas. En ambos, la secuencia de monómeros es diseñada para favorecer las estructuras objetivo y para desfavorecer otras estructuras que puedan llegar a formarse. El diseño de ácidos nucleicos tiene la ventaja de ser mucho más fácil a nivel computacional que el del diseño de proteínas, ya que la regla de apareamiento entre las bases es mucho más sencilla y no requiere información completa sobre la estructura para poder llevarse a cabo un diseño. Esto permite el uso de simples métodos heurísticos que generan buenos borradores de diseños. Sin embargo, las estructuras de ácidos nucleicos son menos versátiles que las de las proteínas ya que estas últimas poseen una mayor habilidad para plegarse de acuerdo a la polaridad y carga de los 20 posibles aminoácidos, mientras que los ácidos nucleicos tienen una diversidad limitada a solo 4 posibles formas de nucleótidos.
Ser vivo
A partir de estos monómeros se forman las proteínas, ácidos nucleicos y membranas que componen las protocélulas. Sin embargo, aquí surge un problema: las proteínas son excelentes catalizadores de reacciones químicas, pero no pueden almacenar información genética, esto es, la información necesaria para la síntesis de otra proteína. Por su parte, los ácidos nucleicos almacenan información genética, pero para su duplicación precisan de enzimas, es decir, de proteínas. Esto plantea el dilema de qué fueron primero, las proteínas (según los modelos del metabolismo primero) o los ácidos nucleicos (modelos de los genes primero). La teoría del mundo de hierro-sulfuro se encuadra en los modelos del primer tipo, los cuales asumen que la emergencia de un metabolismo primitivo pudo preparar un ambiente propicio para la posterior aparición de la replicación de los ácidos nucleicos. La hipótesis del mundo de ARN, que es ampliamente considerada, se encuadra entre los modelos del segundo tipo y se basa en la observación de que algunas secuencias de ARN pueden comportarse como enzimas. Este tipo de compuesto se denomina ribozima, es decir una enzima constituida por ácido ribonucleico. La hipótesis del mundo de ARN asume que el origen de los componentes moleculares y celulares de la vida implicó los siguientes pasos:No se descarta que el mundo de ARN pudiera a su vez estar precedido por otros sistemas genéticos más sencillos, como ANP, ANT o HAP.