lunes, 9 de abril de 2012

EL ORIGEN DE LA VIDA. REFLEXIONES.

Por la Dra. Teresa Soria Torrijos
Diversos son los estudios, y en ocasiones contradictorias las teorías que pretenden ayudarnos a entender cómo surgió la vida en la Tierra y cuáles fueron sus primeros pasos evolutivos.

El experimento de Miller y Urey, realizado en 1952, consistía en mezclar metano, amoníaco, hidrógeno, dióxido de carbono, nitrógeno y agua en ebullición en un circuito de laboratorio no muy complejo. Estos componentes eran sometidos a descargas eléctricas de 60.000 voltios y altas temperaturas. Entre las sustancias encontradas tras este procedimiento se encontraron ácido acético, glucosa, y aminoácidos como glicina, alanina, ácido glutámico y ácido aspártico. Los hallazgos experimentales de Miller resultaron determinantes a la hora de apoyar la teoría del caldo primigenio en el debate científico sobre el origen de la vida.

A su vez, el experimento de Miller se basó y además demostró lo que ya había postulado el científico ruso Oparin, a principios de siglo XX, en sus estudios y experimentos sobre el origen de la vida.

El árbol filogenético de los organismos vivos, lejos de ser un esquema inmutable, ha experimentado, sobre todo en los últimos años y gracias al desarrollo de la Biología Molecular, una serie de cambios que a su vez cuestionan ciertos dogmas establecidos hasta el momento. En la Tabla 1 se representa de manera muy simplificada dicho árbol de la vida. La existencia de un ancestro universal del que derivaron el resto de los seres vivos parece una condición indispensable, que sin embargo, genera dudas y contradicciones. En este punto parecen estar de acuerdo varias teorías, que han indagado en la filogenia de los que se creen fueron los primeros seres vivos. De estos primeros estudios se llegó a la conclusión de que el ancestro universal fue un organismo perteneciente al dominio archaea y capaz de soportar condiciones extremas de temperatura y disponibilidad de nutrientes. Este ancestro universal, que se corresponde a las siglas en inglés LUCA (Last Universal Common Ancestor) es del cual parten los tres “dominios” del árbol la vida: las archaea, las bacterias y los eucarya - es decir, los eucariontes-.
Fueron Carl Woese y sus colaboradores quienes ya a finales de la década de los setenta del siglo pasado introdujeron el concepto de la existencia de estos tres dominios, las archaea y las bacterias dentro de lo que anteriormente se consideraba un solo dominio – procariontes- y en tercer lugar, como ya se ha mencionado, los eucariontes. Aún a pesar de conocerse cada vez mejor la existencia de transferencia de genes entre los dos dominios inicialmente clasificados como procariontes, según los avances de la biología molecular más actual queda más afianzada la idea de Woese y sus colaboradores de separar los procariontes en archaea y bacterias [Snel et al. 1999; Sicheritz-Pontén & Andersson 2001; Brown et al. 2001]. Basándose en la temperatura óptima para el crecimiento de diversos organismos, se puede postular el hábitat en el que el LUCA vivió. La reconstrucción de secuencias ancestrales de ARN ribosómico (ARNr) hace pensar que el LUCA fue un organismo hipertermófilo. En el seno de estas conclusiones (y recordando las investigaciones de Miller y Oparin) es de suponer que el origen de la vida se llevó a cabo en un ambiente caracterizado por las altas temperaturas. (J Mol Evol 2003 Dec;57(6):721-30). Sin embargo, numerosas investigaciones filogenéticas, basadas fundamentalmente en el estudio de secuencias conservadas de ARNr, ponen de manifiesto la posibilidad de un ancestro universal de características no hipertermófilas, en concreto del filo Planctomycetes. De hecho, esta nueva línea de investigación considera poco probable que en el origen de la vida jugara un papel fundamental un organismo de características hipertermófilas (esto es, capaces de soportar temperaturas de entre 45 y 120ºC). Pudo ser la transferencia masiva de genes desde el filo Archaea lo que genere cierta confusión sobre el puesto en la evolución de las hipertermófilas. Según la cantidad de guanina y citosina encontrada en el ARNr, actualmente se piensa que el ancestro común universal es posible que comparta muchas más características con los planctomicetales que con las bacterias hipertermófilas (Nature 417, 244 .2002).
Los planctomicetales pudieron ser la primera ramificación del dominio de las bacterias. Sus miembros comparten una serie de características como la falta de peptidoglicano en sus paredes, ciertas peculiaridades en su modo de reproducción y la existencia de una membrana única o doble alrededor del cromosoma. ¿Es esta última característica el origen del núcleo eucariota? Pregunta que no obstante, con los datos obtenidos, no se puede responder. Aún se necesitan más estudios filogenéticos moleculares que apoyen esta hipótesis.

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