¿Cómo evolucionó la membrana de fosfolípidos de las membranas de ácidos grasos tempranos? Medicina Cirdy

Se cree que las primeras membranas celulares se autoensamblaron a partir de ácidos grasos monocatenarios. [1] Las membranas celulares modernas están hechas exclusivamente de fosfolípidos compuestos por dos cadenas de ácidos grasos. Las membranas de ácidos grasos tienen propiedades físicas muy diferentes de las que están hechas de fosfolípidos. Debido a que los fosfolípidos se juntan más estrechamente que los ácidos grasos, retienen las moléculas polares sintetizadas por la célula mucho más eficientemente que las membranas de los ácidos grasos. Esto deja abierta la cuestión de cómo evolucionaron las membranas celulares de fosfolípidos. Dado que este cambio tuvo que ser gradual para permitir que la maquinaria de transporte evolucionara, aumentar el contenido de fosfolípidos de una membrana mixta de fosfolípidos / ácidos grasos probablemente tuvo que transmitir una ventaja evolutiva para que este cambio tuviera lugar.

Con este objetivo, el laboratorio Szostak demostró que las membranas mixtas de fosfolípidos / ácidos grasos se expandieron al incorporar ácidos grasos libres del medio ambiente. La termodinámica de la incorporación de la membrana favorece los ácidos grasos libres mucho más que los fosfolípidos libres (Kd ~ 10 uM [2] frente a 180 nM a 0.7 fM [3] para los fosfolípidos). [4] Las vesículas mixtas incorporan ácidos grasos libres para formar largas membranas similares a gusanos. Estas membranas se rompen para formar nuevas vesículas, repitiendo el proceso. Las vesículas con un mayor porcentaje de fosfolípidos son más eficientes en este proceso (dado que la tasa de reducción de los ácidos grasos de la membrana es menor) lo que les permite crecer a un ritmo más rápido. Esto transmitiría una ventaja evolutiva a las células que producen fosfolípidos ya que estarían robando efectivamente los ácidos grasos de las células vecinas.