jueves, 2 de abril de 2015

Origen de la vida


La tierra prebiótica estaba llena de moleculas organicas, los llamados bloques de la vida. Estas moleculas organicas son muy comunes en el espacio. El medio prebiotico contenia muchos acidos grasos simples que bajo un alto rango de ph forman vesiculas espontáneas de forma estable y son permeables a las pequeñas moleculas orgánicas, lo que significa que no necesitan complejos proteicos para hacerlas entrar. Cuando una vesicula encuentra acidos grasos en su medio los incorpora. Comer y crecer es una reaccion puramente termodinámica. Cuando una vesícula crece adopta una forma tubular ramificada -el área de la superficie crece mas que el volumen y que es fácilmente dividida por fuerzas mecánicas como olas, corrientes, rocas. Durante la division mecanica no se pierde nada del contenido de la vesicula. El medio prebiotico contenia cientos de diferentes tipos de nucleotidos no solo adn y arn.Y hace falta solo uno para que autopolimerice.
Hasta ahora tenemos acidos grasos simples que de modo natural forman vesiculas que crecen y se dividen.
El medio prebiotico contenia cientos de tipos de diferntes nucleotidos, no solo ADN y ARN. Y solamente hace falta uno para que autopolimerice.
Algunos nucleotidos son capaces de polimerizar espontaneamente como el ADN fosforamidado, de acuardo a los estudios realizados por el Dr Szontak.
Los monómeros se autoaparearán en una plantilla monocatenaria y se autoligarán generando puentes de hidrógenos entre bases complementarias y enlaces covalentes.Tambien pueden polimerizar en solución formando nuevas plantillas espontáneamente o bien alargando las ya existentes.
No hace falta ninguna secuancia especial. SÓLO ES QUIMICA.
Tenemos entonces vesículas lipídicas que pueden crecer y dividirse, asi como tambien tenemos  polímeros de nuecleótidos que se pueden replicar por si solos. Pero, ¿cómo da lugar todo eso a la vida?
Nuestros acidos grasos son permeables a los monomeros de nucleotidos pero no a los polimeros. Cuando se da una polimerizacion espontanea en una vesicula,el polimero queda atrapado. Flotando en el océano un polimero contenido en una vesicula encontrará corierntes de convección. Como los que se dan en las fuentes hidrotermales. Los acidos grasos son estables en condiciones cercanas a la ebullicion. Las altas temperaturas separaran las cadenas de polímeros y aumentarán la permeabilidad de la membrana a los monómeros. Una vez que se enfría la polimerización puede darse espontáneamente y el ciclo se repite. Ahora es cuendo empieza a molar.
Los polímeros, debido a los iones que los rodean, aumentaran la presión osmótica dentro de la vesicula expandiendo la mebrana. Los polímeros, debido a los iones que los rodean aumentarán la presion osmótica dentro de la vesícula expandiendo la menbrana. Una vesicula con más polímeros, por simple termodinamica «robará» lípidos de vesículas con menos pollímeros. ESTE ES EL ORIGEN DE LA COMPETICION: SE COMEN ENTRE ELLAS. Una vesícula poseedora de un polimero que se replique más rápido crecerá y se dividirá más de prisa llegando a dominar la poblacion y empezando asi la Evolución.
Los primeros genomas eran aboslutamente aleatorios y por lo tanto NO contenian informacion. Su habilidad para replicarse espontáneamente sin importar la secuencia, dirigió el crecimiento y división de las vesículas de ácidos grasos. Cualquier mutación que aumente la velocidad de replicacion del polímero será seleccionada y como ya se sabe Mutacion + Seleccion Natural  es igual a aumento de información.
Entre las primeras mutaciones beneficiosas habrá: cambios de secuencia para incluir sólo los nucleótidos más comunes. También cambios en la estructura secundaria para evitar el bloqueo de la replicación. La formación de secuencias que sean tanto estables como de fácil separación; y la actividad de estructuras que muestren alguna actividad enzimática.
Los nucleótidos primitivos podían almacenar información y actuar como enzimas como el ARN. Las primeras encimas podrían: a. Mejorar la replicacion, usar moléculas energéticas del medio -cerca de las fuentes termales- para recargar los monómeros. b. Sintetizar lípidos a partir de otras moléculas del medio. c. Modificar los propios lipidos para que no abandonen la membrana.
Y acá esta: un sistema sencillo de dos componentes que se forman espentáneamente en el medio prebiótico, puede comer, crecer, contener información, replicarse y EVOLUCUIONAR gracias a fuerzas eléctricas, mecánicas y termodinámicas. Simplemente quimica.

Patricio Ricci  Daniel Molina con fuentes del laboratorio del Dr.Jack Szostak

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