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Un paso más cerca de las protocélulas junio 10, 2008

Posted by Manuel in ciencia, creacionismo, diseño inteligente, evolucion, microbiologia, mutaciones, origen de la vida.
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En este artículo publicado en NeoFronteras se describen los últimos resultados obtenidos por un grupo que estudia el origen de la vida. ¿Un pasito más para entender qué ocurrió en los primeros estadíos de nuestra biosfera?. El tiempo lo dirá.

Un grupo de científicos consigue crear vesículas capaces de tomar nucleóticos del ambiente, hacerlos pasar a través de su membrana fácilmente y replicar el ADN de su interior sin mediación enzimática.

A pesar del tiempo transcurrido no se ha avanzado mucho desde los experimentos de Urey y Miller sobre el origen de la vida. Una cosa es la síntesis de los bloques constituyentes de las moléculas orgánicas complejas y otra la creación de las células a partir de esas moléculas complejas. Lo primero se ha demostrado que es fácil, sobre lo segundo no se sabe muy bien cómo pudo ocurrir.
Ahora se ha dado un paso más en la comprensión de cómo pudieron surgir las primeras células primitivas gracias a un equipo de investigadores de la Universidad de Harvard. Éstos han conseguido crear un modelo físico de célula primitiva o protocélula capaz de contener, construir y copiar ADN.
Como no hay pruebas físicas en el registro fósil de cómo fue la primera célula que apareció sobre la Tierra, o de cómo crecía y se reproducía, el proyecto de investigación de este grupo de científicos se centró en crear un modelo sintético de una posible protocélula primordial. De este modo pretendía saber cómo esas primeras células o protocélulas podrían haber interaccionado con el ambiente de hace 3500 millones de años.
La protocélula que han sintetizado tiene una membrana de ácidos grasos que permite a los compuestos químicos, incluso los bloques constituyentes del ADN, entrar en su interior sin la necesidad de que les asistan las proteínas que sí están presentes en las membranas de las altamente evolucionadas células actuales. Estas proteínas hacen las veces de canales y bombas de transporte de material, además de cumplir otras funciones.
Resolver este problema del transporte de materia a través de la membrana es una contribución importante en este campo. Además, a diferencia de las células modernas la protocélula de estos investigadores tampoco usa enzimas para copiar el ADN de su interior. Algunos científicos han propuesto que la química prebiótica se podría haber dado en las chimeneas hidrotermales de hace miles de millones de años, habiéndose dado el origen de la vida precisamente allí. En esos lugares se formarían ácidos grasos, aminoácidos y otros compuestos usados por la vida en la Tierra. Los ácidos grasos presentes en un ambiente acuoso se ensamblan espontáneamente gracias a que tienen un extremo hidrófilo (que se ve atraído por el agua) y un extremo hidrófobo (repelido por el agua), y pudiendo llegar a formar pequeñas esferas denominadas micelas.

Modelo de protocélula con membrana de ácidos grasos y hebras de ADN en su interior. Foto: Janet Iwasa, Szostak Laboratory, Harvard Medical School y Massachusetts General Hospital.

Dependiendo de su concentración y del pH ambiental las micelas pueden convertirse en membranas cerradas de varias capas denominadas vesículas. Los investigadores en general han usado durante años las vesículas como modelos de membranas de protocélulas. Cuando este equipo empezó con su trabajo no sabían cuántos bloques constitutivos necesarios para la replicación del material genético de la protocélula podían entrar a través de la membrana de las vesículas. Pudieron demostrar no solamente que esto pasa, sino que además pasa eficientemente. Este resultado sitúa a estos investigadores más cerca de su meta de crear la primera protocélula funcional que en el ambiente adecuado sea capaz de crecer y dividirse.

Recordemos que las propiedades de estas membranas son diferentes de las propiedades de las membranas de las células modernas, que usan proteínas para hacer pasar compuestos a través de la misma. Según sus resultados las células primitivas podrían haber absorbido los nutrientes (en este caso bloques constitutivos de la sopa primordial) del ambiente, en lugar de manufacturar o sintetizar estos materiales internamente por carecer de complejos sistemas bioquímicos. Analizando las vesículas los investigadores identificaron qué ácidos grasos en particular permitían mejor o peor el paso de nutrientes haciendo más o menos permeable la membrana. Encontraron que, mientras las moléculas grandes de ADN o ARN no pasaban a través de la membrana, las moléculas pequeñas como las de los azúcares simples y nucleótidos (ambos constituyentes del ADN y ARN) lo hacían fácilmente. Este punto es importante, ya que nos dice que el material simple puede entrar y el complejo no puede salir de la vesícula.

Si el material que entra forma moléculas complejas en su interior como las de ADN, entonces las vesículas se enriquecen con material complejo al cabo de un tiempo.
Los investigadores vieron que usando nucleótidos activados se podían copiar hebras de ADN sin necesidad de que estuviera presente la enzima polimerasa, que normalmente es necesaria para la replicación. Así que introdujeron ADN en el interior de unas vesículas y añadieron nucleótidos activados a su ambiente exterior. Al cabo de un tiempo pudieron comprobar que los nucleótidos pasaban al interior y formaban ADN nuevo. Se supone que algo así podría haber sucedido al comienzo de la vida sobre la Tierra.

Fuente: NeoFronteras

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Comentarios

1. Phosphoros - junio 10, 2008

Hola
¿Qué va decir Jolimu ahora?, ya se va a decir como el Creacionista Adventista Ariel Roth que los Experimentos como los de Urey-Miller sólo comprueban la Creación…
Saludos.

2. Manuel - junio 10, 2008

Añadir que los experimentos descritos en el artículo han sido publicados en Nature. Referencia: Mansy et al. (2008). Template-directed synthesis of a genetic polymer in a model protocell. Nature
doi:10.1038/nature07018 (todavía no está en versión papel, sólo digital por lo que no se ha asignado volumen aún).

Saludos

3. J.M.Hernández - junio 10, 2008

Primera noticia, prometedores resultados.

¿Que van a decir los creacionistas? pues o lo ignorarán, dirán que es mentira, o dirán que los elefantes vuelan, como siempre.

Saludos.

4. Phosphoros - junio 10, 2008

Hola
Sí seguro que van a inventar una Conspiración Internacional de Ateos-Homosexuales-Masones-Satanistas, que quieren dominar el mundo, y lo van a meter en el mismo saco con el Hombre de Piltdown y el Hombre de Nebraska.
Saludos.

5. Gonn - junio 10, 2008

Alucinante!
Poco a poco se van sabiendo más y más cosas.
Saludos,
Gonn

6. Manuel - junio 10, 2008

Siendo sincero, me importa muy poco lo que digan sobre esto los creacionistas. Pero hay ser cautos. Estos son los resultados de un laboratorio. Ha sido aceptado en una de las mejores revistas, pero esperemos que otros laboratorios confirmen estos datos. Si lo hacen empezaremos a entender cómo se formaron las primeras moléculas complejas y las primeras células.

Los creacionistas tienen que recordar que Leonardo da Vinci, pese a sus impresionantes bocetos, se quedó muy lejos de poder volar. Hoy nos plantamos en la antípodas del planeta en unas pocas horas. Paso a paso se amplia el conocimiento de nuestro cosmos.
Saludos

7. Gonn - junio 10, 2008

Bueno, este tipo de estudios que intentan elucidar “¿Qué pasó…?” siempre podrán ser puestos en duda, diciendo que no tenemos la seguridad de que haya ocurrido tal y como se ha conseguido en el laboratorio, sino que haya sucedido de otra forma.
Pero lo importante de estos estudios es establecer que por lo menos pudo ser así, cabe la posibilidad.
Los creacionistas siempre lo negarán, al igual que ahora niegan datos y evidencias ya establecidas. Que sigan…

Saludos,
Gonn


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