¿Qué sabemos y qué no sabemos sobre el origen de la vida y cuál es el siguiente paso para descubrir?

Un campo de estudio que puede ayudarnos a entender el origen de la vida es el de células artificiales o mínimas . Usando herramientas de biología sintética, uno puede tratar de encontrar un sistema mínimo que tenga las características básicas de la vida, como la replicación, el metabolismo, el crecimiento y la adaptación (por supuesto, la definición básica de la vida es controvertida). Tomando las formas de vida existentes como base, los científicos pueden tratar de encontrar sus principios y estudiar su posible origen modificándolo mediante herramientas como la edición de genes: esta es la idea principal detrás de la biología sintética.

En cuanto a la creación de celdas mínimas, un enfoque es de arriba hacia abajo, eliminando más y más características de un sistema existente para encontrar cuáles son los ingredientes centrales sin los cuales la vida no puede sostenerse a sí misma. La gente ha hecho esto en organismos simples como las bacterias y ha encontrado genomas mínimos del orden de unos pocos cientos de genes [1]. Por supuesto, estos enfoques ayudan a identificar las características principales de los organismos vivos, pero no explican cómo surgieron en primer lugar.

Por lo tanto, el otro enfoque es de abajo hacia arriba, tratando de sintetizar estructuras mínimas autorreplicantes en el laboratorio. Uno podría pensar en lípidos que pueden crecer y dividirse con el tiempo. Al agregar más características como moléculas para el almacenamiento de información (ADN sintético), uno esencialmente intenta construir un organismo vivo a partir de componentes no vivos.

Hasta donde sé, hasta ahora ningún investigador ha logrado sintetizar una célula artificial totalmente funcional desde cero, aunque los científicos han logrado crear nuevos organismos mediante el trasplante de genomas diseñados en células huésped [2]. Muchos investigadores quizás tengan aplicaciones más prácticas para las células sintéticas en mente, pero entender cómo diseñar una nueva célula desde cero definitivamente nos acercaría a la comprensión del origen de la vida.

Por supuesto, es poco probable que los protocolos cuidadosamente diseñados para diseñar una celda mínima se correspondan con los eventos naturales reales en la tierra primitiva. Por lo tanto, se necesitan otros estudios y diferentes propuestas que tomen en cuenta las condiciones más primitivas bajo las cuales surgió la vida.

Notas a pie de página

[1] genes esenciales de una bacteria mínima

[2] Creación de una célula bacteriana controlada por un genoma químicamente sintetizado

¿Qué sabemos y qué no sabemos sobre el origen de la vida y cuál es el próximo paso para descubrir?

¿Cuál es el siguiente paso? ¿Qué van a hacer los científicos para averiguarlo?

Esta área de investigación se conoce como abiogénesis. Es un área de investigación en curso a la vanguardia de la ciencia. Solo puedo responder en términos muy generales, ya que no tengo experiencia en el campo, por lo que quizás deba detenerse aquí y simplemente leer el enlace de Wikipedia.

La teoría moderna de la Evolución se generaliza más allá de la evolución biológica tal como la concibió Darwin. Se aplica siempre que haya un medio / ecosistema en el que existan “replicadores” que produzcan copias de sí mismos con una fidelidad no perfecta, y los replicadores tengan que competir por los recursos disponibles. Buenas fuentes para obtener más información sobre este tema son el libro de Dawkins The Selfish Gene y el libro de Dennett Darwin’s Dangerous Idea .

Algunos ejemplos obvios de evolución no biológica son los idiomas y la cultura. (ver también el libro de Deutsch The Beginning of Infinity ).

Se presume que la abiogénesis sucedió cuando la evolución química dio el salto al desarrollo de ARN o ARN y ADN. Como replicadores químicos, estos habrían superado dramáticamente a otros tipos de replicadores químicos, dando como resultado la transición de fase de la evolución química a la evolución biológica.