viernes 27, enero 2023
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Cómo las superficies pudieron ayudar al inicio de la vida en la Tierra

Madrid, 4 Mar. (EUROPA PRESS).- Una serie de eventos espontáneos debieron concurrir para que la vida como la conocemos hoy comenzara. Uno de esos fenómenos es la formación de compartimentos encerrados por membranas lipídicas.

Una nueva investigación realizada por Irep Gözen, Elif Koksal y colegas de la Universidad de Oslo, Noruega revela, cómo estas vesículas pueden autoensamblarse en superficies sin aportaciones externas.

El equipo de investigadores descubrió la explicación más directa y plausible hasta el momento con los supuestos más simples. Presentarán sus investigaciones en la 63ª Reunión Anual de la Sociedad Biofísica, que se celebrará del 2 al 6 de marzo en Baltimore.

El laboratorio de Gözen se centró originalmente en los biomateriales, no en los orígenes de la investigación de la vida. «Realmente estábamos intentando hacer otro experimento y esto fue un descubrimiento –afirma Gözen en un comunicado–. La formación de tubos de lípidos y la aparición de miles de vesículas ocurrían espontáneamente cuando dejamos los lípidos en una superficie de dióxido de silicio».

Los lípidos en su experimento fueron similares a los de las membranas de las bacterias y tienen cabezas que aman el agua y colas que evitan el agua. Debido a estas propiedades que prefieren el agua, se organizan espontáneamente con sus colas hacia adentro y sus cabezas hacia afuera. En la superficie del dióxido de silicio, los lípidos se convirtieron en láminas, con capas de estos lípidos organizados.

Debido a la adherencia de la superficie, en algunos puntos las dos capas se separan y la capa superior sobresale, creando tubos y luego bolas redondas a medida que ganan más lípidos. Todo el proceso es totalmente autónomo. Un flujo suave del movimiento del líquido puede hacer que estas vesículas se desprendan de la superficie creando protocélulas, como las que se cree que son un escalón hacia el origen de la vida.

«Este es un nuevo y novedoso medio de compartimentación», dice Gözen. Es concebible que algo similar haya ocurrido en la Tierra primitiva. El dióxido de silicona, o sílice, es uno de los minerales más abundantes en la superficie de la tierra. Las moléculas grasas podrían haber existido fácilmente en la era prebiológica, como lo confirman los resultados de su exitosa síntesis realizada en las posibles condiciones primitivas de la Tierra, junto con sus rastros encontrados en fósiles y meteoritos. Curiosamente, el Rover Curiosity detectó recientemente dióxido de silicio en Marte.

Otro enigma en los comienzos de la vida es cómo el material genético entró en las protocélulas. No se sabe si los compartimentos se formaron alrededor de las largas cadenas genéticas ya existentes, como el ARN, o si los pequeños bloques de construcción de alguna manera encontraron su camino dentro de estas pequeñas burbujas e hicieron las cadenas en el interior.

Gözen y sus colegas agregaron una molécula orgánica emisora de luz de tamaño similar a los nucleótidos –los bloques de construcción genética– al entorno de las burbujas. Tales moléculas, que eran demasiado grandes para difundirse a través de la pared de la burbuja, podrían entrar sin comprometer las protocélulas. Especulan que lo consiguen a través de defectos transitorios o poros en la pared de las protocélulas.

«Nuestra investigación puede explicar, por primera vez, los detalles de la transición autodirigida de los lípidos débilmente organizados en superficies sólidas a las protocélulas con contenidos internos aislados», concluye Gözen.

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