Los sistemas simples pueden reproducirse más rápido que los complejos. Entonces, ¿cómo es posible que la complejidad de la vida haya surgido a partir de comienzos químicos simples? Comenzando con un sistema simple de fibras autorreplicantes, los químicos de la Universidad de Groningen han descubierto que al introducir una moléculaque ataca a los replicadores, las estructuras más complejas tienen una ventaja. Este sistema muestra el camino a seguir para dilucidar cómo la vida puede originarse a partir de materia sin vida. Los resultados se publicaron el 10 de marzo en la revista Angewandte Chemie .
El camino para responder a la pregunta de cómo se originó la vida está protegido por el monstruo de Spiegelman, llamado así por el biólogo molecular estadounidense Sol Spiegelman, quien hace unos 55 años describió la tendencia de los replicadores a volverse más pequeños cuando se les permitió evolucionar.una desventaja durante la replicación, entonces, ¿cómo evolucionó la complejidad de la vida? '', preguntó Sijbren Otto, profesor de Química de Sistemas en la Universidad de Groningen. Anteriormente desarrolló un sistema de autorreplicación en el que la autorreplicación produce fibras a partir de bloques de construcción simples y,ahora, ha encontrado una manera de vencer al monstruo.
Muerte
'Para lograr esto, introdujimos la muerte en nuestro sistema', explica Otto. Sus fibras están formadas por anillos apilados que se autoensamblan a partir de bloques de construcción individuales. La cantidad de bloques de construcción en un anillo puede variar, pero las pilas siemprecontienen anillos del mismo tamaño. Otto y su equipo ajustaron el sistema de tal manera que se crearon anillos de dos tamaños diferentes, que contenían tres o seis bloques de construcción.
En circunstancias normales, las fibras que están formadas por anillos pequeños crecerán más que las fibras con anillos más grandes. 'Sin embargo, cuando agregamos un compuesto que rompe los anillos dentro de las fibras, descubrimos que los anillos más grandes eran más resistentes. Esto significaque las fibras más complejas dominarán, a pesar de que los anillos más pequeños se replican más rápido. Las fibras que están hechas de anillos pequeños se "matan" más fácilmente. '
experimentos
Otto reconoce que la diferencia de complejidad entre los dos tipos de fibras es pequeña. 'Descubrimos que las fibras de los anillos más grandes eran mejores catalizadores para la reacción retroaldólica de referencia que las fibras más simples que están hechas de anillos con tresbloques de construcción. Pero, de nuevo, esta reacción no beneficia a las fibras. 'Sin embargo, la complejidad adicional protege a las fibras de la destrucción, probablemente protegiendo los enlaces azufre-azufre que unen los bloques de construcción en anillos.
'En general, ahora hemos demostrado que es posible vencer al monstruo de Spiegelman', dice Otto. 'Hicimos esto de una manera particular, introduciendo destrucción química, pero puede haber otras rutas. Para nosotros, el próximoEl paso es averiguar cuánta complejidad podemos crear de esta manera. 'Su equipo ahora está trabajando en una forma de automatizar la reacción, que depende de un delicado equilibrio entre los procesos de replicación y destrucción.' Por el momento, necesitasupervisión constante y esto limita el tiempo que podemos ejecutarlo '.
variantes
El nuevo sistema es el primero de su tipo y abre una ruta hacia una evolución química más compleja. 'Para lograr una evolución darwiniana real que conduzca a cosas nuevas, necesitaremos sistemas más complejos con más de un componente básico', diceOtto. El truco consistirá en diseñar un sistema que permita la cantidad correcta de variación. "Cuando tienes una variación ilimitada, el sistema no irá a ninguna parte, solo producirá pequeñas cantidades de todo tipo de variantes". Por el contrario,si hay muy poca variación, no aparecerá nada realmente nuevo.
Los resultados que se presentaron en el último artículo muestran que, a partir de precursores simples, la complejidad puede aumentar en el curso de la evolución. 'Esto significa que ahora podemos ver un camino a seguir. Pero el viaje hacia la producción de vida artificial a través de la evolución químicatodavía es largo ", dice Otto. Sin embargo, ha vencido al monstruo que guarda el camino hacia su destino.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Groningen . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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