¿Gallina o huevo?
Pregunta desconcertante; como nadie lo sabe, mi fantasía es libre de dar una propuesta:
La hora a la que se refiere es hace unos 4 mil millones de años. En la escena no hay organismo. Por lo tanto, no hay célula.
Así que tomamos desde el principio lo que necesitamos: un ambiente lleno de biomoléculas en el agua, algo de sal en él. ¿De dónde vienen? Buena pregunta. Pregúntale a Quora
OK, ya estamos más avanzados. La misma etapa, muchos millones de años después. Los requisitos esenciales están juntos, en un surco de piedra, sentado en agua líquida, a temperatura ambiente. RNA está esperando. Nadie allí para leerlo, la secuencia es solo al azar. Los polipéptidos están allí también. Lejos de ser perfecto. Solo en secuencia al azar. La superficie de los polipéptidos facilita (cataliza) algunas reacciones, eventualmente. Algunos hacen algo mejor. Si no hay un polipéptido favorable para una reacción deseada, solo espere otros diez mil años. La superficie de la Tierra tiene más surcos disponibles.
Finalmente, hay una enzima como el péptido. ¿Qué se supone que haga? debería ayudar en la unión peptídica de un aminoácido a otro en dependencia de un codón genético en un ARN. Ahora eso es mucho lo que se pide. Para simplificar las cosas, es posible que solo deseemos hacer ese trabajo que no dependa de un triplete, sino de una única base de ARN. Solo hay 4 (cuatro) opciones para considerar: A o C o G o U y, además, nadie es perfecto. Si los mezclas, no pasará nada horrible. Hay aminoácidos dando vueltas. Si no, olvídalo esta vez. Tomemos el más importante (si comienzas demasiado grande, no se hará).
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A continuación puede ver el código genético “moderno” de los trillizos tal como lo utilizan todos los organismos de la misma manera:
Con nuestro péptido de descifrado de una sola base, puede reaccionar en base A (adenina) para permitir la admisión de uno de los aminoácidos tirosina, histidina, glutamina, asparagina, lisina o ácido asparaáctico, dependiendo de cuál sea el primero, y ayudar en la unión del péptido con el socio directo.
¿Por qué elegí eso? Bueno, sé dónde queremos ir: están en el “codón de triplete moderno” codificado por la base en el medio. Desafortunadamente, en ese momento no se conocía como la evolución nunca sabe lo que viene después (la mayoría pregunta en Quora, sin embargo). De hecho, hasta el ganador del Premio Nobel, Franzis Crick (quien fue el primero en comprender la disposición molecular en el ADN), creía que el código genético es solo un juego aleatorio congelado. En 2003, se publicó que es difícil superarlo en cuanto a la eficiencia energética y la infalibilidad incorporada.
¿Qué tienen en común los 6 aminoácidos que nuestro péptido favorito permitiría unir al amonoácido previo en la base A (adenina)? Todos ellos son hidrófilos, uno es además ácido, dos son bases adicionales y tres son además neutros.
La diferencia entre hidrofilicidad e hidrofobicidad es más importante para el plegamiento de proteínas. Por lo tanto, en busca de un emparejamiento con U (uracilo) de base, solo se deben permitir los aminoácidos hidrofóbicos: fenilalanina, leucina, isoleucina, metionina y valina.
No quiere que escriba los demás, puede leerlos fácilmente en el dibujo.
Entonces, ¿qué pasa después? ¡La pregunta difícil ya está respondida! ¿Querías que contara toda la historia de la evolución de la vida desde cero hasta hoy en un breve artículo?
Luego viene muchos pasos evolutivos. Aún no tenemos un organismo. Solo un péptido al azar haciendo un buen trabajo en un ARN al azar.
Los dos obtuvieron un par (tomado de un cuento de hadas) y lo hicieron una y otra vez, y produjeron proteínas no aleatorias de alta variabilidad, que aún ya son predecibles. Algunos lo hicieron mejor que otros. ¿Qué hizo? Espere. El péptido al azar haciendo un buen trabajo se perdió por un tiempo. El ARN debería haber codificado una proteína para hacer el mismo trabajo: replicarse, leer un ARN “amigo” y producir un péptido de hermana o hermano. Fue el primer “gen” que se llamará.
¿Por qué comencé con ARN mientras aprendías que los genes están en el ADN? El ARN no está tan bien protegido. Pero es mucho más fácil. Si comienzas desde cero, solo quieres la forma más simple. Todas las otras cosas pueden evolucionar más tarde cuando sea necesario.
¿Qué hay de la celda? Viene muy muy pronto, espere unos diez mil años, eventualmente.
Ha habido muchos pares perdidos como el que describí. Que muchos que la codificación se encuentra entre los mejores (energywise, foolproofness) posible. Tuvimos muchos orígenes de la vida. Solo uno fue el mejor de todos. Lo conseguimos. Cherio!
Debo admitir que cambié un poco mi historia por lo que escuché. No conozco la evidencia así que me sentí libre en mi fantasía. Pero pensé que sería mejor decírtelo. Le conté la historia de 20 aminoácidos que no son aleatorios, sino que son muy variables. La historia, como me dijeron, va: solo había cuatro (4) aminoácidos disponibles en ese momento. Bueno, no creo que (creo que es una palabra extraña en esta vecindad, digamos que no me convencí) que solo había exactamente CUATRO disponibles. Y, además, no estoy convencido de que este primer emparejamiento fuera infalible. Tiendo a una mayor variabilidad en la vida. Simplemente sucedió de esa manera en mi fantasía.
