Jack Szostak es uno de los mejores biólogos de la actualidad. Ha recibido muchos honores, incluido el Premio Nobel por su trabajo en los telómeros. Todo lo que dice tiene que ser tomado en serio.
Ayuda tener algo de contexto. Las teorías sobre el origen de la vida pueden clasificarse aproximadamente como metabolismo primero o como genética primero.
Las primeras teorías del metabolismo comienzan con la idea de que los primeros pasos en el origen de la vida implican reacciones químicas que producen energía. El libro de Nick Lane (The Vital Question: Energy, Evolution, and the Origins of Complex Life (9780393352979): Nick Lane: Books) describe una primera teoría del metabolismo. Aquí se describe otra teoría de este tipo, de Koonin: la respuesta de Israel Ramírez a ¿Es posible que la vida misma se haya originado a partir de virus?
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Szostak plantea la hipótesis de que los mecanismos genéticos surgieron primero, de las moléculas de ARN encerradas en protoceldas. Las moléculas de ARN (ácidos nucleicos) proporcionan el mecanismo genético. La pared externa de la protocelda es una membrana compuesta de ácidos grasos. Esta membrana encierra el ARN, dándole un lugar para almacenar y concentrar los muchos bioquímicos necesarios.
Una buena característica de esta idea es que las protoceldas pueden dividirse y crecer al igual que las células reales. Las protoceldas crecen cuando acumulan productos químicos y se dividen cuando se hacen grandes o se sacuden.
Szostak también plantea la hipótesis de que la vida se originó en un lago que de alguna manera podría concentrar cianuro y otras sustancias químicas. El lago tendría una ventilación hidrotermal como esa en el parque de Yellowstone. Esto proporcionaría las condiciones alternantes de calor y frío necesarias para crear ácidos nucleicos y ARN a partir del cianuro. Algunos primeros teóricos del metabolismo también piensan que la vida se originó en respiraderos hidrotermales, pero favorecen los respiraderos en el fondo del océano en lugar de en un lago.
Szostak plantea la hipótesis de que las primeras moléculas de ARN se copiaron mediante la acción de iones metálicos, probablemente magnesio o arcillas. Para que eso funcione, se necesitan productos químicos adicionales para proteger la membrana de las protoceldas de los iones metálicos; él todavía está buscando maneras de que eso funcione.
Las moléculas de ARN pueden actuar como enzimas que controlan una variedad de reacciones bioquímicas. Una vez que las moléculas de ARN dentro de las protocélulas tienen la capacidad de reproducirse, puede ocurrir una evolución darwiniana en la que las protocélulas más aptas superan a otras, lo que finalmente conduce a una vida moderna basada en el ADN. El siguiente diagrama no es de Szostak, pero está cerca de lo que parece tener en mente.
Hay muchos problemas sin resolver con este conjunto de hipótesis. Todavía no se ha demostrado que muchos de los pasos químicos necesarios ocurran en un laboratorio en condiciones que podrían ocurrir en la naturaleza. Y no hay evidencia de que alguna vez hubo un lago con la combinación exacta de productos químicos más una fuente de calor. Tampoco está claro cómo las moléculas de ARN en las protoceldas podrían haber desarrollado la capacidad de crear proteínas y ADN. Aún así, es un conjunto prometedor de ideas y es fácil ver por qué Szostak está entusiasmado con ellas.
Puede obtener más información en estos enlaces:
Si te gustan los videos, prueba esta serie: El origen de la vida celular en la tierra: Jack Szostak
El sitio web personal de Szostak enumera sus numerosas publicaciones junto con enlaces de descarga: Szostak Lab: Publicaciones
Proporciona un resumen muy legible aquí: http://molbio.mgh.harvard.edu/sz…
Los periodistas científicos dan resúmenes muy legibles aquí:
La nueva protocelda Szostak es la aproximación más cercana al origen de la vida y la evolución darwiniana hasta ahora
¿Qué vino antes del ADN?
