Cada célula
viva, aún la bacteria más simple, reboza con
artefactos moleculares que despertarían la envidia en
cualquier nano tecnólogo.
Orígenes
De cómo estas estructuras,
de incesante manera, se movilizan dentro, y alrededor de toda
célula, copiando moléculas genéticas,
transportando nutrientes convirtiéndolos en
energía, formando y reparando membranas celulares,
transmitiendo mensajes químicos o eléctricos — y
más, aún desafía nuestro entendimiento.
Es algo maravilloso.
Virtualmente, es imposible imaginar cómo las
maquinarias celulares que son constituidas por catalizadores,
derivados de proteínas,
llamadas enzimas, pudieron
haberse formado espontáneamente, cuando la vida
surgió de materia
inerte, hace de ello, aproximadamente 3.7 billones de
años.
Indudablemente, bajo las condiciones propiciatorias, algunos
de los componentes de las proteínas — los
aminoácidos — se constituyen fácilmente de
sustancias químicas de composición simple, como lo
demostraran Stanley L. Miller y Harold C. Urey de la Universidad de
Chicago en sus experimentos en
los 1950s. (Véanse mis ponencias al respecto).
Sin embargo, yendo desde donde ellos llegaran a
proteínas y enzimas, es otro asunto muy diferente.
El proceso por
medio del cual una célula manufactura
proteínas necesita la acción
de enzimas complejas alterando trenzas del doble-hélice
del ADN para extraer
información contenida en los genes (el mapa
de las proteínas) y traducirlas en el producto
final.
Así que, explicar cómo la vida comenzó
representa una paradoja muy seria: Toma la presencia de
proteínas, además de la información ya
acumulada en el ADN para lograr producir proteínas.
Por otra parte, la incongruencia desaparece si los primeros
organismos que aparecieron en la Tierra, no
requirieron la presencia de proteínas en lo absoluto.
ARN
Experimentos recientes, sugieren que pudo haber sido posible
por material genético similar al ADN, o a su relativo
cercano el ARN, haberse formado espontáneamente. Y, que,
debido a que esas moléculas pueden rizarse en formas
diferentes y actuar como catalizadores rudimentarios, que ellas
pudieron haber sido capaces de copiarse a sí mismas y de
reproducirse sin la necesidad de las proteínas.
Las formas más rudimentarias de vida puede que hayan
sido membranas simples hechas de ácidos
grasos — estructuras conocidas por su capacidad de formarse
espontáneamente — que envolvieron agua y esas
mismas moléculas auto-replicadoras.
El material genético podría codificar los rasgos
de cada generación transmitiéndola a la
próxima, de la misma manera que el ADN hace con todas las
formas vivientes que hoy existen.
Mutaciones fortuitas, apareciendo al azar durante el proceso
de copiar, entonces, avanzarían el proceso de la evolución, permitiendo a esas células
primitivas adaptarse a su entorno, para competir entre ellas, y,
para, eventualmente, resultar en las forma de vida que hoy
conocemos.
La naturaleza
actual de los primeros organismos, y las circunstancias exactas
del origen de la
vida, puede que nunca sean establecidas por el mundo
científico.
Pero, las investigaciones
presentes, pueden, por lo menos, asistirnos en comprender todo
cuanto sea posible.
El último reto es construir un organismo artificial que
se reproduzca y evolucione.
Creando la vida de nuevo, podría asistirnos en el
entendimiento de cómo ésta comienza, la probabilidad
de su existencia en otros mundos, y, últimamente,
qué es y en qué consiste.
ADN
Uno de los más interesantes misterios
rodeando el origen de la
vida, es determinar exactamente cómo el material
genético pudo haberse formado partiendo de las
moléculas simples que existieran en la Tierra
primordial.
Juzgando por las funciones que el
ARN llena en las células modernas, parece posible que el
ARN apareció antes del ADN.
Cuando células modernas producen
proteínas, ellas copian primero, genes del ADN en el ARN
y, entonces usan el ARN como un plano para hacerlas.
La última etapa pudo haber existido
independientemente al principio. Más delante, el ADN pudo
haber aparecido como una forma de almacenamiento
más estable, gracias a su fijeza química
superior.
Los investigadores tienen otra razón
para pensar que el ARN precedió al ADN. Las versiones de
enzimas del ARN, llamadas ribozimas, asimismo sirven un rol
fundamental en células modernas.
Las estructuras que traducen el ARN en
proteínas, son máquinas
híbridas de proteínas ARN, y es el ARN en ellas lo
que hace el trabajo
catalítico. De esa manera, cada una de nuestras
células parece que transporta en su ribosoma, evidencia
fósil de un mundo primordial ARN.
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