Crean ARN que evoluciona por sí solo siguiendo la evolución darwiniana

Investigadores de la Universidad de Tokio han podido por primera vez crear una molécula de ARN que se replica, diversifica y desarrolla complejidad, siguiendo la evolución darwiniana.

Esto ha proporcionado la primera evidencia empírica de que las moléculas biológicas simples pueden conducir a la aparición de sistemas complejos similares a la vida.

La vida tiene muchas preguntas importantes, entre ellas, ¿de dónde venimos?

Tal vez haya visto las camisetas con imágenes que van desde un mono a un humano (a un oficinista cansado).

Pero, ¿qué hay de una molécula simple a una célula compleja a un simio?

Durante varias décadas, una hipótesis ha sido que las moléculas de ARN (que son vitales para las funciones celulares) existieron en la Tierra primitiva, posiblemente con proteínas y otras moléculas biológicas.

Luego, hace alrededor de 4 mil millones de años, comenzaron a autorreplicarse y desarrollarse desde una sola molécula simple hasta diversas moléculas complejas.

Este cambio paso a paso posiblemente eventualmente condujo al surgimiento de la vida tal como la conocemos: una hermosa variedad de animales, plantas y todo lo demás.

Aunque ha habido muchas discusiones sobre esta teoría, ha sido difícil crear físicamente tales sistemas de replicación de ARN.

Sin embargo, el profesor asistente del proyecto Ryo Mizuuchi y el profesor Norikazu Ichihashi de la Escuela de Graduados en Artes y Ciencias de la Universidad de Tokio, y su equipo, explican cómo llevaron a cabo un experimento de replicación de ARN a largo plazo en que presenciaron la transición de un sistema químico hacia una complejidad biológica.

El equipo estaba realmente emocionado por lo que vio.

“Descubrimos que la especie única de ARN evolucionó hasta convertirse en un sistema de replicación complejo: una red de replicadores que comprende cinco tipos de ARN con diversas interacciones, lo que respalda la plausibilidad de un escenario de transición evolutiva previsto desde hace mucho tiempo“, dijo Mizuuchi.

En comparación con estudios empíricos anteriores, este nuevo resultado es novedoso porque el equipo utilizó un sistema de replicación de ARN único que puede sufrir una evolución darwiniana, es decir, un proceso de cambio continuo basado en mutaciones y selección natural que se perpetúa a sí mismo, lo que permitió que surgieran diferentes características y las que se adaptaron al medio para sobrevivir.

“Honestamente, inicialmente dudamos de que ARN tan diversos pudieran evolucionar y coexistir“, comentó Mizuuchi.

“En biología evolutiva, el ‘principio de exclusión competitiva’ establece que más de una especie no puede coexistir si compiten por los mismos recursos.

Esto significa que las moléculas deben establecer una forma de utilizar diferentes recursos uno tras otro para una diversificación sostenida.

Son solo moléculas, por lo que nos preguntamos si era posible que las especies químicas no vivas desarrollaran espontáneamente tal innovación”.

Entonces, ¿qué sigue? Según Mizuuchi, “La simplicidad de nuestro sistema de replicación molecular, en comparación con los organismos biológicos, nos permite examinar los fenómenos evolutivos con una resolución sin precedentes.

La evolución de la complejidad vista en nuestro experimento es solo el comienzo.

Deberían ocurrir muchos más eventos hacia el surgimiento de sistemas vivos”.

Por supuesto, todavía quedan muchas preguntas por responder, pero esta investigación ha proporcionado una mayor comprensión empírica de una posible ruta evolutiva que un replicador de ARN temprano pudo haber tomado en la Tierra primitiva.

Como dijo Mizuuchi, “Los resultados podrían ser una pista para resolver la última pregunta que los seres humanos se han estado haciendo durante miles de años: ¿cuáles son los orígenes de la vida?“

Fuente: Nature