Crean células artificiales que pueden replicarse a sí mismas para comprender mejor cómo la vida podría haber comenzado en la Tierra

Un modelo de una protocélula creado por Janet Iwasa, el Laboratorio Szostak , la Escuela de Medicina de Harvard y el Hospital General de Massachusetts a través de la Fundación Nacional de Ciencia. Los científicos tienen una muy buena teoría de cómo la vida en la Tierra comenzó: Los meteoritos que bombardearon nuestro planeta habrían traído compuestos a base de carbono simples llamados aminoácidos. Con el tiempo, poco a poco, estos productos químicos se combinaron para hacer que las células, que luego fueron capaces de replicarse y convertirse en las cada vez más complejas formas de vida que tenemos hoy. Pero los investigadores no entendían bastante los mecanismos mediante los cuales las primeras formas de vida evolucionaron; aunque estas células fueron capaces de replicarse, aún no estaban vivas. Ahora, un equipo de biólogos japoneses ha creado células artificiales similares a los que podrían haber primero existido en la Tierra para comprender mejor cómo podrían haber comenzado a dividirse y evolucionar, según un estudio publicado hoy en Nature Communications. 

Kensuke Kurihara, Yusaku Okura, Muneyuki Matsuo, Taro Toyota, Kentaro Suzuki & Tadashi Sugawara, los investigadores que publican el estudio señalan que hicieron un "protocélula" sintética hecha de ADN y proteínas empaquetadas dentro de los lípidos, que son compuestos grasos destinados a imitar la membrana celular. Estas esferas no están vivas, pero el ADN de ellos contiene instrucciones para replicarse en las condiciones adecuadas. Al cambiar el pH del entorno de las esferas, los investigadores fueron capaces de activar las células y dividirse. Pero la parte más difícil fue la reposición de suministros de las esferas para que pudieran iniciar el proceso de división otra vez, como las células reales hacen. Para solucionar este problema, los investigadores diseñaron células sintéticas  para combinarse recién divididas con otras estructuras similares cercanas a células. Funcionó y las esferas tenían tres generaciones de éxito en el laboratorio. Es más, los investigadores ahora creen que entienden el proceso cíclico por el cual sus células sintéticas (y, por lo tanto, las protocélulas) podrían haberse dividido: la ingestión (las células se combinan para reponer los suministros), la replicación (el ADN se copia), madurez (las células se preparan para dividirse) y división (nuevas células se separaron fuera de la matriz). 

Los investigadores creen que su modelo podría imitar la manera cómo los precursores de la vida se formaron y propagaron; las células no habrían estado autocontenidas y tendrían que reponer sus suministros de energía antes de continuar a reproduciéndose. Los cambios de pH que trajeron en tres de las cuatro transiciones de fase, podría pasar fácilmente alrededor de respiraderos hidrotermales, dijeron los autores del estudio. Sin embargo, quedaron algunas preguntas importantes sin respuesta. Los investigadores aún no están seguros acerca de cómo los genes de las "protocélulas" influyen en sus características físicas, o fenotipos, o cómo las evolución basadas en mutaciones podrían haber sucedido en ellas, y la rapidez con que se podrían haber comenzado a replicar. Tienen la esperanza de crear modelos de protocélulas más sofisticados en el futuro para investigar más a fondo cómo los genes podrían haber trabajado en estos precursores de la vida.

Más Info en http://www.popsci.com/
y http://www.nature.com/


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