Hoy trataré sobre uno de los temas más fascinantes y controvertidos de la biología actual. Se ha recorrido mucho camino pero todavía estamos lejos de conocer 'El origen de la vida'. El resumen será muy denso ya que es muy difícil explicar en pocas palabras un tema tan complejo como este.
El origen de la vida (Alonso Ricardo y Jack W. Szostak):
Antes de entrar en materia unos conceptos básicos y una definición; se ha descubierto una posible vía que podría haberse seguido en la formación del Ácido ribonucleico (ARN) a partir de compuestos presentes en la Tierra primitiva aunque otros estudios respaldan la hipótesis de que las células primitivas que contenían moléculas semejantes al ARN podrían haberse ensamblado espontáneamente para luego reproducirse y ensamblarse hasta dar lugar a todas las formas de vida conocidas. Para esclarecer esto, los científicos están intentando crear en el laboratorio organismos artificiales autorreplicantes para poder comprender cómo surgió en el planeta.
¿Qué es la vida?
- Definición de Erwing Schrödinger: una propiedad de los sitemas vivos es su capacidad para autoensamblarse en contra de la tendencia natural hacia la entropía.
- Definición funcional (Gerald Joyce): Sistema químico autosostenible con capacidad de llevar a cabo una evolución darwinista.
- Definición cibernética (Bernard Korzeniewski): La vida constituye un entramado de mecanismos de retroinhibición.
Ingredientes básicos y cadena de montaje: El mayor reto de los científicos es encontrar una molécula genética con capacidad de copiarse a sí misma de manera autónoma a partir de ingredientes artificiales. John Sutherland y sus colaboradores resolvieron una vieja cuestión sobre la química prebiótica. Demostraron que los nucleótidos (bases nitrogenadas + fosfatos + azúcar) pueden formarse a partir de reacciones químicas espontáneas. Se piensa que las primeras entidades con capacidad de reproducirse y evolucionar probablemente portaban su información genética en alguna molécula semejante al ARN, pariente cercano del Ácido desoxidorribonucleico (ADN). Existen, sin embargo, otras alternativas al modelo "primero el ARN"; primero el ácido peptidonucleico (APN), primero el metabolismo o la panspermia (los primeros organismos terrestres podrían haber sido visitantes de otros mundos, aunque este enfoque solo traslada la incógnita del origen de la vida a otro planeta).
Un recipiente cálido y circunscrito: La etapa final para la formación de una molécula de ARN a partir de los nucleótidos estribará en la polimerización (los nucleótidos se van enlazando entre si para crear una cadena). Asimismo parece probable que el ARN de los primeros organismos pudiese haber dirigido su propia replicación ya que los organismos deben crecer y multiplicarse, un proceso que incluye el copiado de la información genética. Los experimentos respaldan la tesis de que las primeras protocélulas contenían ARN y poco más, y que replicaban su material genético sin necesidad de enzimas (la protocélula copiaba su información genética mediante nutrientes suministrados por el entorno).
División celular: En algún momento mutaron algunas de las secuencias de ARN, convirtiéndose en ribozimas (actualmente se sabe que el ARN puede actuar de forma catalítica, son las ribozimas), que aceleraron el proceso de copiado del ARN, sumando así una ventaja adaptativa. Con el tiempo las ribozimas comenzaron a copiar ARN sin ayuda externa. El metabolismo podría haber surgido de forma gradual, a medida que las nuevas ribozimas permitían a las células sintetizar nutrientes en su interior a partir de materiales básicos más sencillos y abundantes. Posteriormente los organismos podrían haber añadido la fabricación de proteínas a su repertorio de trucos químicos. Después serían las propias proteínas las que habrían asumido las funciones del ARN a la hora de ayudar a copiar el material genético, así como en el metabolismo. El último paso sería la utilización del ADN como un portador de la información genética más robusto. En ese instante habría comenzado la vida tal y como la conocemos.
Resumiendo: La primera protocélula corresponde a un saco que contiene agua y ARN. Surgen los ribozimas (ARN catalizadores) y las protocélulas empiezan a reproducirse por su cuenta. Otras ribozimas catalizan el metabolismo. Sistemas complejos de ARN catalíticos comienzan a traducir cadenas de letras de ARN (genes) en cadenas de aminoácidos (proteínas). Las proteínas se ocupan de una amplia gama de tareas en el interior de la célula. Otras enzimas empiezan a fabricar ADN convirtiéndose en la molécula genética principal gracias a su estabilidad.
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