Investigadores de la Universidad de Tokio han creado por primera vez una molécula de ARN que se replica
El origen de la vida según la teoría darwinianaLa evolución se basa en la transición de moléculas autorreplicantes como el ARN a sistemas vivos complejos. Sin embargo, la ciencia moderna no proporciona una respuesta clara a la pregunta de cómo se produjo la transición de moléculas químicas individuales a formas de vida complejas.
Una hipótesis científica sugiere queLas moléculas de ARN originalmente no unidas existían en la Tierra, posiblemente junto con proteínas y otras sustancias orgánicas. Luego, hace unos cuatro mil millones de años, estas moléculas comenzaron a reproducirse y a evolucionar de una sola molécula a una variedad de sistemas complejos. Los científicos asumieron que el ARN podría desarrollarse en diferentes direcciones, acumulando mutaciones bajo la influencia de factores externos. En el proceso de mutaciones se llevó a cabo la selección de las moléculas más estables, que posteriormente formaron el ADN.
“Hay un principio en la biología evolutivaexclusión competitiva, que dice que múltiples especies no pueden coexistir si compiten por el mismo recurso. Esto significa que para lograr una diversidad sostenible, las moléculas deben determinar el orden en que se utilizan los diferentes recursos, dice Ryo Mizuchi, uno de los autores del estudio. “Al principio, dudábamos de que esto fuera posible en principio, porque son solo moléculas”.
Imagen: Ryo Mizuchi, Universidad de Tokio
Durante el experimento, los científicos incubaronMoléculas de ARN en gotas de agua colocadas en aceite a una temperatura de 37°C durante cinco horas. Luego, la solución se diluyó a una quinta parte de la concentración usando nuevas gotas de nutrientes y se mezcló vigorosamente. Cuando este proceso se repitió varias veces, se produjeron mutaciones. El experimento completo duró 1200 horas (240 ciclos de adición de nutrientes).
“Como resultado, encontramos que los ARN individuales nocompitieron entre sí, pero crearon un sistema estable de cinco tipos de ARN con una variedad de interacciones. Esto confirma la posibilidad de tal variante de evolución”, añade Mizuchi.
El trabajo de los científicos representa solo el primer paso para comprender la transición de moléculas individuales a células. El equipo planea continuar la investigación sobre una mayor evolución y creación de sistemas vivos complejos.
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