Fuente: The Scripps Research Institute
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Uno de los más importantes desafíos para entender el origen de la vida en la Tierra (y posiblemente en otros entornos astrobiológicos) para los científicos es poder descubrir cómo y dónde se formaron las primeras células. Recientemente, un equipo de científicos ha avanzado significativamente en esta investigación.
Este es el origen de las primeras células del mundo
En la Tierra primitiva, los entornos acuosos contenían lípidos o grasas. Un estudio dirigido por Sunil Pulletikurti del Scripps Research Institute en California ha identificado un proceso mediante el cual simples vesículas lipídicas (pequeñas esferas llenas de líquido) pudieron haber formado protocélulas en estos entornos ricos en nutrientes.
Las células requieren membranas para filtrar nutrientes y expulsar desechos, una característica esencial desde los primeros días de la evolución. Según el estudio, las vesículas lipídicas esféricas, en un ambiente fluido y agitado, pudieron ser precursoras de las membranas celulares modernas.
Los investigadores se centraron en la fosforilación, un proceso químico que añade grupos fosfato a las moléculas. Este proceso podría haber originado fosfolípidos, capaces de formar protocélulas de doble cadena, proporcionando estabilidad y facilitando diversas reacciones químicas internas.
En los años setenta, Jan Gebicki y Mark Hicks ya habían señalado la importancia de las moléculas lipídicas en la formación de membranas celulares. Posteriormente, Ting F. Zhu y Jack W. Szostak demostraron que protocélulas formadas por vesículas multilaminares de ácidos grasos podían reproducirse en un ambiente agitado, permitiendo que las moléculas de ARN se distribuyeran a las vesículas hijas.
Gebicki y Hicks predijeron que se estaba acercando la síntesis de una protocélula completa en laboratorio, con un genoma y una membrana autorreplicantes, un proceso viable bajo las condiciones prebióticas de la Tierra primitiva.
El fósforo ha sido considerado clave en la evolución química desde hace tiempo. El físico Enric Macià sugirió que el fósforo, aunque no muy abundante, podría formar grupos fosfato en soluciones acuosas, facilitando la transición hacia membranas más evolucionadas.
Las membranas celulares actuales están formadas por ácidos grasos unidos al glicerol, donde un grupo fosfato reemplaza a un ácido graso, creando estructuras estables necesarias para la vida.
El secreto del origen de las primeras células vivas
El estudio de Pulletikurti indica que las primeras células pudieron tener diversas "preferencias" en la sustitución de componentes del glicerol. Los fosfolípidos cíclicos no solo fueron cruciales en la química protocelular temprana, sino también en la evolución de protocélulas hacia formas más complejas.
Entender el origen de la vida también implica estudiar el entorno primitivo donde surgió, incluyendo la influencia de elementos provenientes del espacio, algunos con propiedades catalizadoras de compuestos orgánicos complejos. Modelar estas condiciones sigue siendo un desafío monumental, pero cada nuevo hallazgo acerca más a los científicos a desentrañar el misterio del origen de la vida.
