La respuesta a una pregunta centenaria sobre el origen de la vida
Un equipo de científicos japoneses encontró el eslabón perdido entre la química y la biología en los orígenes de la vida
El eslabón perdido no es un fósil aún no descubierto, después de todo. Se trata de un minúsculo glóbulo autorreplicante llamado gota de coacervado, desarrollado por dos investigadores en Japón para representar la evolución de la química hacia la biología.
Un equipo de científicos japoneses ha encontrado el eslabón perdido entre la química y la biología en los orígenes de la vida.
Hiroshima University
"La evolución química se propuso por primera vez en la década de 1920 como la idea de que la vida se originó primero con la formación de macromoléculas a partir de pequeñas moléculas simples, y esas macromoléculas formaron conjuntos moleculares que podían proliferar", dijo el primer autor Muneyuki Matsuo, profesor asistente de química en la Escuela de Posgrado de Ciencias Integradas para la Vida de la Universidad de Hiroshima. "Desde entonces, se han realizado muchos estudios para verificar experimentalmente la hipótesis del mundo del ARN, en el que sólo existía material genético autorreplicante antes de la evolución del ADN y las proteínas. Sin embargo, el origen de los conjuntos moleculares que proliferan a partir de pequeñas moléculas ha seguido siendo un misterio durante unos cien años desde la aparición de la hipótesis de la evolución química. Ha sido el eslabón perdido entre la química y la biología en el origen de la vida".
Matsuo se asoció con Kensuke Kurihara, investigador de KYOCERA Corporation, para responder a la centenaria pregunta: ¿cómo se convirtieron en vida las sustancias químicas de forma libre de la Tierra primitiva? Al igual que muchos investigadores, al principio pensaron que se trataba del entorno: los ingredientes se formaron a alta presión y temperatura, y luego se enfriaron en condiciones más favorables para la vida. El problema era la propagación.
"La proliferación requiere la producción espontánea de polímeros y el autoensamblaje en las mismas condiciones", dijo Matsuo.
Diseñaron y sintetizaron un nuevo monómero prebiótico a partir de derivados de aminoácidos como precursor del autoensamblaje de las células primitivas. Cuando se añadieron al agua a temperatura ambiente y a presión atmosférica, los derivados de aminoácidos se condensaron y se organizaron en péptidos, que luego formaron espontáneamente gotas. Las gotitas crecieron en tamaño y en número cuando se las alimentó con más aminoácidos. Los investigadores también descubrieron que las gotitas podían concentrar ácidos nucleicos -material genético- y que era más probable que sobrevivieran frente a estímulos externos si presentaban esta función.
"Una protocélula basada en gotas podría haber servido de enlace entre la 'química' y la 'biología' durante los orígenes de la vida", dijo Matsuo. "Este estudio podría servir para explicar la aparición de los primeros organismos vivos en la Tierra primordial".
Los investigadores tienen previsto seguir investigando el proceso de evolución desde los derivados de aminoácidos hasta las células vivas primitivas, así como mejorar su plataforma para verificar y estudiar los orígenes de la vida y la evolución continua.
"Al construir gotas de péptidos que proliferan con la alimentación de nuevos derivados de aminoácidos, hemos dilucidado experimentalmente el viejo misterio de cómo los ancestros prebióticos pudieron proliferar y sobrevivir mediante la concentración selectiva de sustancias químicas prebióticas", dijo Matsuo. "En lugar de un mundo de ARN, descubrimos que el 'mundo de las gotas' puede ser una descripción más precisa, ya que nuestros resultados sugieren que las gotas se convirtieron en agregados moleculares evolucionables, uno de los cuales se convirtió en nuestro ancestro común".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
Noticias más leídas
Más noticias de nuestros otros portales
Contenido visto recientemente
La próxima generación de colectores de energía solar podría ser rocas
Plantas transformadas en detectores de sustancias químicas peligrosas - Los científicos logran que las plantas hablen en color
BASF, SABIC y Linde inician la construcción de la primera planta de demostración del mundo de hornos de craqueo de vapor de gran tamaño con calefacción eléctrica - La tecnología tiene el potencial de reducir las emisiones de CO2 en al menos un 90% en comparación con los craqueadores de vapor convencionales
Un estudio abre la vía a reincorporar genes beneficiosos perdidos durante la mejora vegetal - El trabajo, con participación de investigadores del CSIC, se ha llevado a cabo en la planta modelo ‘Arabidopsis thaliana’
La batería de papel activada por el agua, entre los mejores inventos del mundo - Una idea sencilla con una tecnología compleja
Los químicos descubren formas de acción más rápida del insecticida imidacloprid - Nuevas formas cristalinas controlan los mosquitos y las moscas de la fruta hasta nueve veces más rápido, lo que permite utilizar menos cantidad
Una nueva técnica permite descifrar chips mientras están en funcionamiento - El método consiste en escanear con rayos X focalizados los componentes de un dispositivo encendido sin dañarlo
Grafeno superfino convertido en ultraresistente mediante forjado óptico - El grafeno endurecido abre vías para nuevas aplicaciones
Un campo magnético convierte un superconductor manual en un estado nemático similar al del cristal líquido
Sorprendentes propiedades de los semiconductores reveladas con un nuevo e innovador método - Un descubrimiento revela el papel de las impurezas de oxígeno en las propiedades de los semiconductores
Mantener las cosas frescas mediante un polímero similar a una pintura
