Una molécula artificial evoluciona en el laboratorio

Una nueva molécula que realiza la función principal de la vida – auto-replicación – podría arrojar luz sobre el origen de todos los seres vivos.

Por si esto no fuese suficiente, las hebras de ácido ribonucleibo (ARN) nacidas en el laboratorio evolucionan en un tubo de ensayo para duplicarse a sí mismas incluso más rápidamente.

“Obviamente, lo que estamos intentando hacer es crear biología”, dice Gerald Joyce, bioquímico en el Instituto de Investigación Scripps en La Jolla, California. Espera imbuir a la molécula de su equipo todas las propiedades fundamentales de la vida: auto-replicación, evolución y función.

Joyce y su colega Tracey Lincoln crearon su compuesto químico a partir de ARN debido a que la mayor parte de investigadores creen que la vida inicial almacenaba la información en la molécula hermana del ADN. Y al contrario que la materia de nuestros genomas, las moléculas de ARN pueden catalizar reacciones químicas.

“Estamos intentando saltar al último indicador que tenemos en los inicios de la historia de la vida”, dice Joyce.

Gestación molecular

En lugar de empezar con enzimas de ARN – ribozimas – presentes en otros organismos, el equipo de Joyce creó su propia molécula desde cero, conocida como R3C. Realizó una única función: encadenar dos moléculas de ARN más cortas para crear un clon de sí mismo.

Posteriores manipulaciones en el laboratorio hicieron que esta molécula se copiase mejor a sí misma, pero no es lo mismo que llevarla a la vida. Se auto-replicaba hasta un punto, pero finalmente llegaba a formas en las que no podía seguir uniendo trozos de ARN. “Se venía todo abajo”, dice Joyce.

Para mejorar R3C, Lincoln rediseñó la molécula para forjar una hermana de ARN que pudiese unir otros dos trozos de ARN y formar una ribozina funcional. De esta forma, cada molécula crea una copia de su hermana, un proceso conocido como replicación cruzada. La población de dos se duplica hasta que no quedan más trozos de ARN inicial.

“Simplemente las dejamos que se integren, las dejamos que se amplifiquen todo lo que puedan”, dice.

Evolución en el laboratorio

No contentos con lograr una réplica de la vida en el laboratorio, Joyce y Lincoln buscaron evolucionar sus moléculas mediante la selección natural. Hicieron esto mutando secuencia de los bloques básicos del ARN, de tal forma que 288 posibles ribozimas podían construirse mezclando y encajando distintos pares de ARNs más cortos.

Lo que sucedió guarda un inquietante parecido con la teoría de Darwin de la supervivencia del más apto: unas pocas secuencias se mostraron como ganadoras, la mayor parte como perdedores. Los ganadores surgieron debido a que podían replicarse más rápido aunque estuviesen rodeados de competidores, dice Joyce.

“No diría que estas moléculas están vivas”, advierte. Por una parte, las moléculas pueden evolucionar sólo para replicarse mejor. La reproducción puede ser la necesidad biológica más fuerte – tal vez la única -, ya que incluso organismos simples van hacia ella a través de medios más complejos que una precipitada división. Las bacterias y los humanos han evolucionado su capacidad para digerir lactosa, o el azúcar de la leche, para asegurar su supervivencia, por ejemplo.

Joyce dice que su equipo ha dotado a su molécula con otra función, aunque no dirá lo que podría ser antes de que se publiquen sus hallazgos.

Más fundamentalmente, para imitar la biología, una molécula debe lograr nuevas funciones al vuelo, sin manipulación de laboratorio. Joyce dice que no tiene idea de cómo solventar este obstáculo con la molécula de ARN de su equipo. “It doesn’t have open-ended capacity for Darwinian evolution.”

Falta de testigos

Una molécula que imite la vida también necesitará ensamblarse a sí mismo a partir de componentes más simples que dos mitades, dice Michael Robertson, bioquímico de la Universidad de California en Santa Cruz.

Tanto el ADN como el ARN actualmente se replican con la ayuda de una enzima proteína que une las “letras” individuales de nucleótidos. La vida inicial puede haber hecho lo mismo, o podría haber unido cadenas cortas de ARN, dice Robertson.

Además, crear más vida en los laboratorios finalmente se encontrará con un muro ético, no uno técnico.

“Si alguien crea algo realmente grande en el laboratorio, es fantástico. Pero realmente el origen de la vida en la Tierra es un problema histórico del que nunca vamos a poder ser testigos y verificarlo”, dice.


Revista de referencia: Science (DOI: 10.1126/science.1167856)
Autor: Ewen Callaway
Fecha Original: 8 de enero de 2009
Enlace Original

Comparte:
  • Print
  • Digg
  • StumbleUpon
  • del.icio.us
  • Facebook
  • Twitter
  • Google Bookmarks
  • Bitacoras.com
  • Identi.ca
  • LinkedIn
  • Meneame
  • Netvibes
  • Orkut
  • PDF
  • Reddit
  • Tumblr
  • Wikio

Like This Post? Share It

Comments (3)

  1. Tritio

    Impresionante. En unos pocos años han conseguido “supuestamente” lo que en la Tierra ocurrió en varios cientos de millones de años. ¿Qué será lo próximo?
    Saludos.

  2. Turok

    Canastos.!!!!.Encantado de conocerle amigo “LUCA” (Last Universal Common Ancestor).

  3. Enterado

    Existen aproximaciones más buenas: http://www.youtube.com/watch?v=snYd42FVEEI

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *