10/Jun/08!f>
|
Revista Axxón
Axxón en facebook
Lectores de Axxón en facebook
|
|
Un paso más cerca de las protocélulas
!t>
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
Modelo de protocélula con membrana de
ácidos grasos y hebras de ADN en su interior.
Ver vídeo de formación de ácidos grasos
Ver vídeo de formación de la vesícula
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. 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 micelos.
Dependiendo de su concentración y del pH ambiental los micelos 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. Aportado por Graciela Lorenzo
Tillard
!c>
Más información:
Más noticias de Ciencia en Axxón
Un equipo científico crea el primer embrión humano genéticamente modificado
Una mutación genética vinculada con la cognición sólo se encuentra en los humanos
Un club quiere recurrir a la genética para encontrar a un nuevo Ronaldo
Una empresa de EE UU ofrece parejas compatibles genéticamente
Ahora tenemos la tecnología que puede hacer un niño clonado
Científicos de Boston logran células madre 'clónicas' sin usar embriones