Crean en laboratorio un posible precursor de la vida
22/10/2014 - 10:27:04
ABC.es.- �C�mo surgi� la vida? Se trata de una de las grandes cuestiones de la Ciencia y, hoy por hoy, no tiene a�n una respuesta clara. �Y podr�an los cient�ficos crear vida en sus laboratorios? En este sentido, se han llevado a cabo ya un buen n�mero de experimentos, pero los resultados, hasta ahora, no han sido concluyentes. El origen de la vida, sin embargo, no es algo que interese solo a los bi�logos, sino tambi�n a los investigadores que se dedican al desarrollo de las tecnolog�as del futuro. Si fuera posible crear sistemas vivientes artificiales, no solo se lograr�a comprender c�mo pudo originarse la vida, sino que se revolucionar�a el futuro de la tecnolog�a.
Las protoc�lulas son los sistemas vivientes m�s simples y primitivos que existen. De hecho, el precursor m�s antiguo de la vida en la Tierra fue una protoc�lula, y ese es precisamente el motivo por el que estos organismos fascinan a los cient�ficos de todo el mundo. Si la Ciencia pudiera crear una protoc�lula, se habr�an conseguido las bases para crear formas de vida artificial m�s avanzadas.
No se trata de una tarea sencilla, y hasta el momento nadie ha conseguido a�n llevar a cabo esa haza�a cient�fica. Uno de los principales desaf�os para conseguirlo es el de crear las cadenas de informaci�n que deber�n heredar los descendientes de esa primera c�lula, o protoc�lula. Una informaci�n que los organismos vivientes transmiten a trav�s del ADN y el ARN y que es imprescindible, tambi�n, para controlar el metabolismo celular y para dar a las c�lulas las instrucciones de c�mo deben dividirse.
Ahora, un grupo de investigadores de los departamentos de F�sica, Qu�mica, Farmacia y del Centro de Tecnolog�as Vivientes Fundamentales (FLINT) de la Universidad del Sur de Dinamarca, describen en un art�culo publicado en Europhysics Letters c�mo han logrado descubrir algunas de esas l�neas de informaci�n gracias a un modelo computerizado.
Para Steen Rasmussen, director del FLINT, "Hallar los mecanismos para crear cadenas de informaci�n resulta esencial para los investigadores que trabajan en vida artificial".
Rasmussen y sus colegas se han tenido que enfrentar a dos problemas. Primero, que las cadenas moleculares muy largas se descomponen en el agua, lo que significa que las cadenas de informaci�n demasiado largas se rompen muy deprisa en presencia del l�quido elemento, y dan lugar a una serie de cadenas m�s cortas. Y segundo, resulta muy dif�cil conseguir que estas mol�culas se repliquen sin utilizar enzimas modernas. Resulta m�s sencillo llevar a cabo una "ligadura", esto es, combinar dos cadenas cortas en una m�s larga. Y ese es precisamente el mecanismo utilizado por los investigadores.
"En nuestra simulaci�n inform�tica -explica Rasmussen- o dicho de otra forma, en nuestro laboratorio molecular virtual, las cadenas de informaci�n empiezan a replicarse m�s deprisa y de forma m�s eficiente de lo que esper�bamos. Sin embargo, nos llam� mucho la atenci�n comprobar que se desarrollaban r�pidamente y por igual el mismo n�mero de cadenas de informaci�n cortas y largas, y que en el proceso se apreciaba, adem�s, un fuerte patr�n selectivo. Pudimos ver, en efecto, que solo patrones muy espec�ficos de informaci�n de las cadenas pod�an encontrarse en las cadenas supervivientes. �C�mo pod�a darse esta selecci�n tan coordinada, cuando nosotros no la hab�amos programado? La explicaci�n hay que buscarla en el modo en que las cadenas interact�an unas con otras".
Como en una sociedad
Seg�n Rasmussen, se cre� una "red autocatal�tica autoorganizada" en el interior de la probeta virtual en la que �l y sus colegas hab�an colocado los ingredientes para que se formaran las cadenas de informaci�n. Una red autocatal�tica es una red de mol�culas que catalizan las unas lo que producen las otras. Cada mol�cula puede formarse a partir de por lo menos una reacci�n qu�mica en la red, y cada reacci�n puede ser catalizada por lo menos por otra mol�cula de la red. El proceso dar� lugar a una red que muestra una forma primitiva de metabolismo y un sistema de informaci�n que se replica a s� mismo generaci�n tras generaci�n.
"Una red autocatal�tica -afirma Rasmussen- trabaja como una comunidad. Cada mol�cula es un ciudadano que interact�a con otros ciudadanos y todos juntos ayudan a crear una sociedad".
La red autocatal�tica observada por los investigadores evolucion� r�pidamente a un estado en el que las cadenas de cualquier longitud exist�an en concentraciones iguales, lo cual es poco com�n de ver.
"Podr�amos haber descubierto un proceso similar a los que dieron origen a las primeras formas de vida -sostiene el investigador-. Aunque, por supuesto, no sabemos si la vida se origin� de esta manera, aunque s� que podr�a haber sido uno de los pasos. Puede que un proceso similar creara una concentraci�n lo suficientemente alta de cadenas de informaci�n largas como para que surgiera la primera protoc�lula".
Pero los mecanismos de formaci�n y selecci�n de cadenas de informaci�n no interesan solo a los investigadores que estudian el origen de las protoc�lulas. Sino que resultan del m�ximo inter�s para los que trabajan en las tecnolog�as del futuro.
Para Rasmussen, "buscamos maneras de desarrollar tecnolog�a que se base en los mismos procesos que la vida. Si lo conseguimos, tendremos un mundo en el que los dispositivos tecnol�gicos podr�n repararse a s� mismos, desarrollar propiedades nuevas y ser reutilizados."
http://www.abc.es/ciencia/20141022/abci-crean-laboratorio-posible-precursor-201410221037.html
