2005-04-14

    Agitando la sopa prebiótica

    Ya he hablado con anterioridad acerca de la "sopa primordial". Algunos científicos creen que esta sopa era en realidad una sopa de letras. Lo llaman el mundo ARN, puesto que argumentan que el ARN serviría en aquella época tanto de almacén de información genética como de catalizador de reacciones bioquímicas. En las "sopas" modernas (nuestras células), el ARN es un intermediario molecular entre el ADN y las proteínas, pero hay algunos tipos de ARN con actividad enzimática -- el ARN ribosómico es el responsable de la formación de los enlaces peptídicos durante la síntesis de proteínas.

    ¿Cómo podrían ambas funciones del ARN coexistir a la vez que se permitiese una evolución molecular que, eventualmente, condujese a la formación de la primera célula viva? Se supone que existió una clase especial de ARN, una ribo-ARN-polimerasa. Usando ARN como molde, debería ser capaz de sintetizar una copia exacta (con un ligero margen de error, que sin mutación no hay evolución). La totalidad de los mecanismos propuestos hasta la fecha incluyen la formación de un intermediario de doble hebra: la polimerasa debe crear primero una copia complementaria del molde y con posterioridad repetir el proceso sobre esa copia, generando así una copia idéntica al original.

    Esto plantea un nuevo problema: las moléculas de RNA de doble hebra son más estables termodinámicamente, pero no poseen actividad catalítica, de modo que la formación de estos intermedios en realidad se convertiría en un sumidero de moléculas activas. William Taylor ha pensado sobre esto y ha llegado a la siguiente idea 1: la ARN polimerasa añade nucleótidos al extremo 3'. ¿Por qué no al 5'? Si una polimerasa leyese el molde en sentido 3'->5' al tiempo que generase una hebra complementaria también en 3'->5', las dos hebras no serían antiparalelas así que no podrían hibridar aún teniendo secuencias complementarias. Este mecanismo, además, dejaría libre el extremo 3' durante la síntesis, de modo que otra polimerasa podría actuar sobre la hebra aún creciente e ir sintetizando la complementaria, por lo tanto logrando una copia del original sin pasar por un intermediario de doble hebra.



    Sin embargo, creo que si las ARN polimerasas de hoy día sintetizan el ARN del modo en que lo hacen, creando una hebra antiparalela que pueda hibridar perfectamente, será por algún buen motivo. Quizá los apareamientos de Watson y Crick no puedan producirse si las dos cadenas son paralelas en vez de antiparalelas (lo que impediría que el mecanismo propuesto por Taylor produjese réplicas de idéntica secuencia). Quizá la energía necesaria para catalizar la extensión 5' es mucho mayor que para la 3'. La verdad es que no lo sé, pero está claro que se necesitan estudios termodinámicos más detallados antes de darle mayor importancia a este nuevo modelo. Aún así, me parece una muy buena idea.


    1. William R. Taylor Stirring the primordial soup Nature 434, 705 (07 April 2005)

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Comentarios

1
De: BioMaxi Fecha: 2005-04-14 03:24

Fijaos con atención en la lata de sopa de la primera imagen ;-)



2
De: Anónima Fecha: 2005-04-14 10:16

Voy a tener que pensármelo un poco más para entenderlo, que de momento no tengo ni preguntas...

Y la foto es de lo más apropiada ; )



3
De: mewt Fecha: 2005-04-14 11:27

La foto es de lo mas geek que he visto en biologia (eso, y lo del murcielago al galope) Te preparaste esa sopa de verdad o es trucada con GIMP? :-D



4
De: BioMaxi Fecha: 2005-04-14 12:15

No me quiero llevar un mérito que no me corresponde: La foto de la sopa es del artículo en Nature. La verdad es que es lo más friki que he podido encontrar, por lo currado de la sopa de letras y la propia lata, que pone Miller's Primordial Soup.

Si buscas 'primordial soup' en las imágenes de Google, te encontrarás que alguien en los Fermilabs tuvo la misma idea:



Pero sin duda, ésta otra se lleva la palma XDD


(click para ampliar)



5
De: mewt Fecha: 2005-04-14 12:48

Ondia! Lo mejor es la direccion a la que hay que escribir para pedir mas informacion... en dos semanas ya tenemos el estreno de las aventuras de Arthur Dent! (y el dia de la reina, pero esa es otra cuestion... yo ya tengo mi camiseta naranja ;-)



6
De: Anónima Fecha: 2005-04-14 13:13

El día de la reina comí autentícos "spanish churros" en un puesto en La Haya al lado del estanque ese del centro, enfrente del museo Escher. Hace años pero igual siguen yendo, lo digo para los que tengaís antojos :)



7
De: BioMaxi Fecha: 2005-04-14 13:41

Siguen yendo. Spaanse churros met chili sauce. Of met mayonaise. Of met ketchup. Lekker??



8
De: BioMaxi Fecha: 2005-04-14 13:44

Pues el 28 de Abril vienen mi madre y hermano, así que no sé si iremos de nuevo a las celebraciones (ya estuvieron hace 2 años) o nos escaparemos de la vorágine y pondremos rumbo a Bélgica. Ya contaré.

Allow 5-6 x 10^24 years for refund or reply.



9
De: Óscar H. Fecha: 2005-04-14 14:00

Interesante blog. Le pondré un enlace en mi página.



10
De: Anónima Fecha: 2005-04-14 14:05

Buajjjk, se me había olvidado lo de las salsas... pero estoy segura de que también te los daban solos, porque si hubiera comido churros con chili creo que me acordaría :D



11
De: mewt Fecha: 2005-04-14 15:12

Met chili sauce of met ketchup!!??? Nee, nee, nee, dat klopt niet, dat vind ik niet lekker! Ik, met warme schokolade, alstublieft!

Si venis por flandes, os recomiendo el tour clasico Brujas-Gante, supongo que brujas estara mas vacia que de costumbre, con eso de las fiestas en Holanda ;-) Lovaina (la flamenca, no la valona) es tambien digna de ver. Si os interesais por Amberes, la mayoria de los museos son gratis el viernes (incluyendo la casa de Rubens, pero no el Rijksmuseum); tambien hay un meson-hostal bastante agradable, donde hacen cerveza artesana (digna de probar) y a menudo tocan grupos de musica celta. Si necesitas cualquier informacion extra, ya sabes donde me tienes ;-)



12
De: BioMaxi Fecha: 2005-04-14 15:59

Sí, también los tienes met suiker, schokolade of plain. Pero es que como son españoles, pues algo picante tienen que llevar.... sí, están locos.

Pues yo había pensado en un tour matador: (Amberes-Brujas-Gante)-(Bruselas)-(Lovaina-Maastricht-Aachen), pero después de ver tu viajecito a Luxemburgo, estoy pensando cómo meterlo en el paquete ;-)
En coche de alquiler, ojo.
Sería la cuarta vez que voy a Flandes, pero me sigue encantando. Ellos no lo conocen y merece la pena ver todo lo posible.



13
De: Óscar H. Fecha: 2005-04-14 19:56

¿Han resuelto donde se podría dar la vida? En el agua, por supuesto. Pero el agua es muy inestable. Creo haber leido que en una especie de gota de aceite, la cual daría forma al coacervado (¿se dice así?). Además de la dificultad que habría para unirse los elementos, está la gran coicidencia de que en el agua coincidieran todos en la misma gota. No estoy sugiriendo ningún dedo divino, pero por lo poco que sé, hay muchas lagunas.

Saludos.



14
De: BioMaxi Fecha: 2005-04-15 11:08

Hola Oscar, gracias por el enlace.
Claro que hay muchas lagunas, pero poco a poco vamos avanzando. Aquí tienes otra historia sobre el puchero prebiótico (los comentarios son de otra conversación del Paleofreak, que se han cruzado por error).



15
De: Algernon Fecha: 2005-04-15 11:11

Mmm... me entra hambre sólo de verla :D



16
De: Óscar H. Fecha: 2005-04-15 11:51

De nada, esta página lo merece. Llegué aquí pasando por lacuevadelmirlo/paleofreak...me encantan estos temas, así que me pasaré a menudo.
Cuando tenga un minuto me tomaré unas tacitas de ese puchero.



17
De: Yuly Martha García Valencia Fecha: 2005-10-25 23:54

La verdad heeee leido algunos articulos hacerca de este tema y me parece una hipotesis muy logica pero no aceptada sin embargo algunos cientificos opinan lo contrario habria que sugerir otra cosa.



18
De: Txema M Fecha: 2005-10-27 15:34


El paso de monómeros a polímeros (indispensable en el proceso que dio origen a la vida) se da con pérdida de agua, por lo que es difícil explicar cómo pudo darse en medio húmedo, es decir, en la sopa prebiótica.

Se han propuesto distintas hipótesis para explicar cómo pudieron darse estas reacciones. Creo que existe una de la que no puedo encontrar literatura en castellano. Esta es la posibilidad de que esas reacciones de polimerización se hubiesen dado en la alta atmósfera de la tierra primitiva, concretamente en las microgotas heladas de las nubes más altas (que podrían recibir radiaciones solares y cósmicas que aportasen la energía precisa para la reacción.) En torno a las partículas minerales arrastradas por los vientos se condensaría el vapor de agua, tal como ocurre hoy. Ese agua podría contener los monómeros de los que se desconoce qué proceso siguieron para polimerizarse. Al ganar altura y enfriarse, se formaría hielo, que contendría muchos menos monómeros que el agua líquida. Es lo que hoy sucede en la banquisa, en la que los hielos contienen mucha menos sal que el agua circundante. Por tanto, la fase líquida condensaría progresivamente los monómeros facilitando posiblemente las reacciones de polimerización, que tal vez hubiesen estado catalizadas por las partículas minerales que formaron el núcleo de las gotas.

Tengo leído que Woehler hipotetizó sobre el tema del origen de la vida en las gotas de agua atmosféricas. Por desgracia no sé inglés y no he podido encontrar nada de ese autor en castellano o francés. También he leído que, después de defender su opinión durante años, Woelher renunció a su hipótesis.

Esto es todo lo que sé sobre Woehler. Aun sé menos sobre su argumentación. Agradeceré mucho a quien pueda proporcionarme algún dato, sobre todo referencias sobre su hipótesis en alguna lengua latina.




19
De: BioMaxi Fecha: 2005-10-28 20:57

Txema, buen comentario. Sobre Woehler no sé nada, pero dudo mucho que puedas encontrar algo en español. Si estás a tiempo, aprender inglés te será de mucha ayuda en el futuro...



20
De: alvaro Fecha: 2006-05-26 23:08

no tienen el experimento de la evolucion del agua



21
De: Nfer Fecha: 2006-10-07 20:24

ah, este enlace...
Digo, vengo de "where do you work" donde puse una nota sobre la cual pones una nota "Nfer,¿viste el enlace?".
Pues lo vi. Y acá estoy.
Es que me llego tarde a todo en esta vida...
(en el comment # 4 dices "click" para ampliar, pero no funciona. ¿será que tenía fecha de caducidad y ya caducó?)
:(



22
De: Txema M Fecha: 2007-02-13 01:00

Ayer, día de Darwin, tuve el gusto de asistir a una minicharla de Antonio Lazcano Araujo, quien habló sobre Darwin y sobre el origen de la vida. En el turno de preguntas pregunté sobre el tema que citaba en el comentario 18, si es posible que las gotitas de las nubes al helarse y condensar las soluciones facilitasen la polimerización y quién fue el investigador que propuso y abandonó esa hipótesis.

Antonio Lazcano explicó que fue el gran investigador Carl Woese (el mismo que descubrió las arqueobacterias y no Woehler, como yo escribía)quien expuso esa idea en la década de los sesenta. Y explicó que la motivación que le llevó a elaborarla fue el ser políticamente muy conservador y que por ello necesitaba encontrar una alternativa a la propuesta de Oparin, comunista ruso.

A continuación citó una serie de moléculas simples que catalizan reacciones de polimerización sin necesidad de condensación previa, hecho que supongo que influiría en Woese para abandonar su hipótesis.

Si es que he conseguido grabar algo (de momento no lo sé) procuraré copiarlo. Pero no esperéis nada de mí, que ya dije que mandaría información de otras charlas y no lo hice.



23
De: Martha Domínguez Velazco Fecha: 2007-05-18 21:50

Me parece una manera sencilla de entender el proceso tan complicado sobre la replicación del ADN no dejando de ser importante.
Felicitaciones por este blog me parece muy informativo



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