Creación de un posible precursor de la vida

Si se lograra hallar el modo de crear sistemas vivos artificiales, se podría no sólo descubrir el origen de la vida, sino también el desarrollo de la tecnología futura.

Las protocélulas son los sistemas vivos más primitivos y simples en los que se puede pensar. El ancestro más antiguo de la vida en la tierra fue una protocélula, y cuando se ve en lo que al final ha conseguido evolucionar, resulta fácil entender por qué la comunidad científica se siente tan fascinada por ellas. Si la ciencia pudiese crear una protocélula artificial, se conseguiría un ingrediente básico para crear vida artificial más avanzada. Sin embargo, crear una es algo que hasta ahora nadie ha conseguido.

Actualmente, uno de los retos es crear las hebras de información que puedan ser heredadas por la descendencia de las células, incluyendo las protocélulas. Dichas hebras de información son como las hebras modernas de ARN o ADN, y se necesitan para controlar el metabolismo celular y proporcionar a la célula instrucciones sobre cómo dividirse.

Si una célula hija después de una división ha heredado información ligeramente alterada, este cambio puede resultar benéfico para hacerla más apta para sobrevivir. Entonces, podría ser seleccionada por las circunstancias y habría empezado una evolución.

El equipo de Steen Rasmussen, de la Universidad del Sur de Dinamarca, en un experimento virtual por ordenador, ha descubierto hebras de información con propiedades peculiares y una conducta intrigante.

El problema con las hebra de información se divide en dos partes principalmente: 

En primer lugar, las hebras moleculares se descomponen en agua. Esto significa que las hebras de información largas se “rompen” rápidamente en agua y se convierten en muchas hebras cortas. Así que es muy difícil mantener una población de hebras largas con el paso del tiempo.

En segundo lugar, es difícil hacer que esas moléculas se repliquen sin el uso de enzimas modernas, siendo más fácil realizar lo que se conoce como ligadura. Una ligadura es la conexión que se establece en cualquier combinación de dos hebras más cortas dando como resultado una más larga, con la ayuda de otra hebra larga coincidente. La ligadura es el mecanismo usado por los investigadores de la Universidad del Sur de Dinamarca.

En la nueva simulación por ordenador, las hebras de información empezaron a replicarse de forma rápida y eficiente como se esperaba. Sin embargo, los autores del estudio se sorprendieron al ver que el sistema había desarrollado rápidamente una cantidad igual de hebras de información cortas y largas, y además de eso, se había impuesto un claro patrón de selección de las hebras. Rasmussen y sus colegas pudieron ver que sólo ciertos patrones específicos de información estaban presentes en las hebras supervivientes. Pero, ¿Cómo podía ocurrir tal selección coordinada de hebras, cuando sabían que ellos no la habían programado? La explicación estaba en la forma en que las hebras interactuaban entre sí.

La conclusión es que se creó una red autocatalítica autoorganizada en el recipiente virtual, en el que Rasmussen y sus colegas vertieron los ingredientes para las hebras de información.

Una red autocatalítica es una red de moléculas que se catalizan la producción entre sí. Cada molécula puede ser formada por al menos una reacción química en la red, y cada reacción puede ser catalizada por al menos otra molécula en ella. Este proceso crea una red que exhibe una forma primitiva de metabolismo y un sistema de información que se replica de generación en generación.

Una red autocatalítica funciona como una comunidad; cada molécula equivale a un ciudadano que interacciona con otros y juntos ayudan a crear una sociedad.

Este montaje autocatalítico evolucionó deprisa a un estado donde existían hebras de todas las longitudes en concentraciones iguales, lo cual no es lo que normalmente se encuentra. Además, las hebras seleccionadas tenían patrones sorprendentemente similares, lo cual tampoco es habitual.

El equipo de Rasmussen cree que tal vez haya descubierto un proceso similar al que inicialmente dio pie a la primera forma de vida del planeta. Rasmussen y sus colegas no saben por supuesto si la vida se creó de esta forma, pero podría haber sido uno de los pasos. Quizá un proceso parecido creó concentraciones lo bastante altas de hebras de información más largas cuando apareció la primera protocélula.

Los mecanismos subyacentes en la formación y selección de hebras de información efectivas no son solo interesantes para los científicos que investigan el origen de la vida en la Tierra e intentan reproducir tan fascinante acontecimiento en el laboratorio. Tienen también valor para quienes trabajan en el diseño de la tecnología del mañana. Rasmussen y sus colegas buscan formas de crear tecnología que esté basada en procesos vivos y parecidos a la vida. El día que se logre esto, empezará una nueva era de la humanidad, donde los dispositivos tecnológicos puedan repararse a sí mismos, desarrollar nuevas propiedades y ser reutilizados infinidad de veces, entre muchas otras capacidades portentosas.

Fuente: http://noticiasdelaciencia.com/not/12355/las-claves-para-la-creacion-de-un-posible-precursor-de-la-vida/

Ariadna Celina Gutiérrez González

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