Un viaje en el tiempo hacia la primera célula originaria

Un viaje en el tiempo hacia la primera célula originaria

Investigadores reconstruyen una encima del antecesor de todo lo viviente,  de 3,5 mil millones de años

Una mirada a los comienzos de la evolución: Cómo era el aspecto del primer encentro común de todo lo viviente, no se sabe. Investigadores alemanes mediante métodos bio-informáticos, han regresado en el tiempo y han encontrado por lo menos indicios sobre su metabolismo. Ellos crearon una encima, que pudo haber existido hace 3,5 mil millones de años. En el “Jornal of the American Chemical Society”, informan que desde entonces ha variado muy poco

¿Se formó el ancestro común de todo lo viviente en un charco como este? (©Brocken Inaglory/CC-by-sa 3.0)

La vida en nuestro planeta se ha desarrollado durante miles de millones de años. Según teorías actuales, hace unos 3,5 mil millones de años existía un organismo unicelular del cual desciende todo lo actual viviente. A esta célula originaria, los científicos la llaman “último antecesor común”, también LUCA, del inglés “Last Unversal Common Ancestor”. Fósiles u restos similares de este ancestro teórico no existen, E incluso los fósiles reales existentes de microorganismos extintos no nos revelan nada referente al metabolismo de esto antecesores microbianos. Cuán eficiente eran las encimas en esta temprana fase de la evolución en nuestro planeta, es difícil de responder.

Reconstrucción mediante un computador 

Con métodos bio-informáticos, investigadores de la universidad de Regensburg, reconstruyeron cómo pudo haber se visto una encima de LUCA. A partir de estructuras de encimas similares es posible sacar conclusiones sobre el grado de parentesco de diferentes organismos. Igualmente es posible determinar la posible estructura de las encimas de un antepasado común, a partir de las diferencias y similitudes.

Reconstrucción de una encima de la temprana época de la evolución. © Rainer Merkl

 

Mediante la ayuda del computador, científicos de  Regensburg retrocedieron hasta los tiempos de LUCA: A mano de 87 variantes de la encima HisF  y HisH de siete diferentes diferentes géneros de arqueas y bacterias, reconstruyeron la composición de la encima HisF. Esta encima produce al aminoácido Histidina. Los investigadores parten de la base, que el primer microorganismo ya dominaba esta función. 

Esta encima primitiva se mantiene prácticamente inalterada 

Sin embargo con el plano de construcción de la encima, mediante el computador, los científicos no estaban satisfechos: Ellos implantaron en una cepa de la bacteria Escherichia coli un gen para la encina reconstruida. A mano de la encima originaria producida, analizaron más detalladamente, sus propiedades en un laboratorio y lo que descubrieron fue sorprendente. Tanto la estructura como también la actividad de la encima concuerdan en lo esencial con las variantes actuales. 

Los investigadores de Regensburg parten de la base, que la evolución de encimas altamente especializadas y complejos enzimáticos ya en la era  LUCA, había prácticamente finalizada hace 3,5  mil millones de años, Esta reflexión tiene consecuencias para nuestras comprensión de la evolución biológica. Los bloques de construcción elementales de la vida, después de miles de millones de años sólo han variado muy poco. En vez de esto, en fases posteriores de la evolución se desarrollaron complejas redes de interacción de proteínas, que llevaron a la formación de especies más desarrolladas.

Fuente: www.scinexx.de

Traducido del alemán por A. Gundelach, febrero 2014