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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