La historia de cómo comenzó la vida en la Tierra es una historia que los científicos están ansiosos por conocer. Es posible que los investigadores hayan descubierto un detalle importante en la trama del capítulo uno: una explicación de cómo las burbujas de grasa llegaron a formar las membranas de las primeras células.
Una parte clave de los nuevos hallazgos, realizados por un equipo del Instituto de Investigación Scripps en California, es que un proceso químico llamado fosforilación puede haber ocurrido antes de lo que se pensaba.
Este proceso agrega grupos de átomos que incluyen fósforo a una molécula, trayendo consigo funciones adicionales, funciones que pueden convertir colecciones esféricas de grasas llamadas protocélulas
Se cree ampliamente que estas protocélulas fueron componentes vitales de la bioquímica hace más de 3.500 millones de años, tal vez emergiendo de fuentes termales bajo el océano en el camino hacia la evolución de estructuras biológicas más complejas.
“En algún momento todos nos preguntamos de dónde venimos”. dice químico Ramanarayanan Krishnamurthy, del Instituto de Investigación Scripps. “Este hallazgo nos ayuda a compr ender mejor los entornos químicos de la Tierra primitiva para que podamos descubrir los orígenes de la vida y cómo la vida puede evolucionar en la Tierra primitiva”.
Krishnamurthy y sus colegas plantearon la hipótesis de que debido a que el proceso está tan extendido en las funciones biológicas del cuerpo, la fosforilación debería haber estado involucrada en las primeras etapas de la formación de protocélulas.
Replicando condiciones que probablemente coincidan con los primeros días de la Tierra en el laboratorio, el equipo combinó sustancias químicas como ácidos grasos y glicerol para intentar crear estructuras más complejas. vesículas – estructuras en forma de burbujas similares a las protocélulas que facilitan los procesos celulares.
Con algunos ajustes de temperatura y acidez, los investigadores pudieron obtener las reacciones químicas que buscaban, lo que demuestra que la fosforilación puede haber estado funcionando cuando las protocélulas se desarrollaron en el cieno primordial.
“Las vesículas pudieron pasar de un entorno de ácidos grasos a un entorno de fosfolípidos durante nuestros experimentos, lo que sugiere que podría haber existido un entorno químico similar hace cuatro mil millones de años”. dice químico Sunil Pulletikurti, del Instituto de Investigación Scripps.
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El equipo lo describe como una “vía plausible” para la creación de fosfolípidos, el tipo más complejo de membrana vesicular. Sin embargo, aún quedan muchos más estudios por hacer antes de que podamos estar seguros de cómo surgió la vida en la Tierra.
Por supuesto, mirar hacia atrás miles de millones de años no es fácil, pero los científicos continúan haciendo descubrimientos sobre lo que sucedió justo después de que se formó la Tierra, y todo esto también influye en nuestras investigaciones sobre la vida en otros planetas.
“Es emocionante descubrir cómo las primeras químicas pueden haber hecho la transición para permitir la vida en la Tierra”. dice biofísico Ashok Deniz, del Instituto de Investigación Scripps.
“Nuestros hallazgos también sugieren una gran cantidad de física intrigante que puede haber desempeñado papeles funcionales clave en el camino hacia las células modernas”.
La investigación ha sido publicada en química.