Una nueva forma de pensar en las primeras células de la Tierra

Una visión de una protocélula modelo con una membrana de ácidos grasos y hebras químicamente formadas de ADN

Un estudio proporciona una visión sobre cómo las primeras células de la Tierra pudieron haber interactuado con su entorno.

Un equipo de la Universidad de Harvard ha modelado en el laboratorio una célula primitiva, o protocélula, que es capaz de construir, copiar y contener ADN.

Dado que no existen registros físicos de cómo eran las primeras células primitivas de la Tierra, o cómo crecieron y se dividieron, el equipo de investigación del proyecto de protocélulas ofrece una forma útil de aprender sobre cómo las primeras células de la Tierra interactuaban con su entorno aproximadamente hace 3500 millones de años.

La membrana de ácidos grasos de la protocélula permite que los componentes químicos, incluyendo los bloques básicos del ADN, entren en la célula sin la ayuda de los canales de proteínas y las bombas requeridas por las membranas celulares altamente desarrolladas de la actualidad. También al contrario que las células modernas, la protocélula no usa enzimas para copiar su ADN.

Apoyado en el patrocinio de la Fundación Nacional de ciencia y liderado por Jack W. Szostak de la Escuela Médica de Harvard, el equipo de investigación publicó sus conclusiones en la edición del 4 de junio de 2008 de la edición on-line avanzada de la revista Nature.

“El grupo de Szostak realizó una creativa aproximación a esta compleja investigación e hizo una contribución significativa a nuestra comprensión del transporte de pequeñas moléculas a través de membranas”, dijo Luis Echegoyen, director de la División de Química de la NSF. “Este es un gran logro de la financiáción de la investigación básica de la NSF”.

Algunos científicos han propuesto que las antiguas fumarolas hidrotermales podrían haber sido lugares donde las moléculas prebióticas — moléculas creadas antes del origen de la vida, tales como ácidos grasos y aminoácidos – se formaron. Una animación creada por Janet Iwasa del Laboratorio Szostak muestra un escenario teórico en el cual se formaron los ácidos grasos en la superficie de minerales en las profundidades de la Tierra, y más tarde salieron a la superficie en la erupción de un géiser.

Cuando los ácidos grasos están en un entorno acuoso, espontáneamente se reordenan de tal forma que sus “cabezas” hidrofílicas, o afines al agua, interactúan con las moléculas de agua de alrededor y sus “colas” hidrofóbicas, o contrarias al agua, están protegidas del agua, lo que da como resultado la formación de diminutas esferas de ácidos grasos llamadas micelas.

Dependiendo de las concentraciones químicas y del pH del entorno, las micelas pueden convertirse en láminas de membranas en capas o vesículas cerradas. Los investigadores usan común mente vesículas para modelar las membranas celulares de las protocélulas. Una segunda animación creada por Iwasa muestra cómo se pudieron haber formado las vesículas.

Cuando el equipo comenzó a trabjar, los investigadores no estaban seguros de que los bloques básicos requeridos para copiar el material genético de la protocélula fuesen capaces de entrar en la célula.

“Demostrando que esto puede tener lugar, y que en realidad sucede de forma bastante eficiente, hemos llegado un poco más cerca de nuestro objetivo de hacer una protocélula funciona que, en el entorno adecuado, sea capaz de crecer y dividirse por sí misma”, dijo Szostak.

Los co-autores del artículo de Nature incluyen a Sheref S. Mansy, Jason P. Schrum, Mathangi Krishnamurthy, Sylvia Tobe y Douglas A. Treco del Laboratorio Szostak.


Fecha Original: 4 de junio de 2008
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Comments (4)

  1. Una nueva forma de pensar en las primeras células de la Tierra…

    Un estudio proporciona una visión sobre cómo las primeras células de la Tierra pudieron haber interactuado con su entorno. Un equipo de la Universidad de Harvard ha modelado en el laboratorio una célula primitiva, o protocélula, que es capaz de co…

  2. Buen artículo. La verdad es que alegra ver progresos en este tipo de experimentos, esenciales para explicar el pasado más molecular de la vida.

  3. mili

    muy buena la info de las celulas promitivasss

  4. Apodemus

    Este excelente artículo afirma : “También al contrario que las células modernas, la protocélula no usa enzimas para copiar su ADN”. ¿Mediante qué procedimiento alernativo copia entonces su ADN? En principio no veo posible que se pueda copiar y polimerizar nuevo ADN sin la imprescindible intervención de las enzimas polimerasas de ADN. ¿Alguien puede aclarar algo al respecto?
    Gracias

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