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Nueva teoría: Ribosomas egoístas en el origen de la evolución

Científicos de la Universidad danesa de Aarhus cuestionan la transmisión genética como motor de los cambios biológicos


Desde el descubrimiento de cómo el ADN codifica la información genética, la investigación sobre la evolución de la vida se ha centrado en los genes y su "egoísmo" (su afán desmesurado por transmitirse). Una nueva investigación realizada por especialistas de la Universidad de Aarhus (Dinamarca) cuestiona esta idea, proponiendo que, si algo es "egoísta" en los organismos, eso es el ribosoma. Pruebas realizadas con la bacteria Escherichia colli parecen respaldar su hipótesis.





 Desde el descubrimiento de cómo el ADN codifica la información genética, la investigación sobre la evolución de la vida se ha centrado en los genes.
 
De acuerdo con la teoría del "gen egoísta", las células y los organismos existen simplemente para proteger y transmitir los genes. Una nueva investigación realizada por especialistas de la Universidad de Aarhus (Dinamarca) cuestiona esta idea, proponiendo que, si algo es "egoísta" en los organismos, eso es el ribosoma.  

Los ribosomas son complejos macromoleculares de proteínas y ácido ribonucleico (ARN) que se encuentran en todas las células vivas. Se encargan de sintetizar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN, transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm).
 
¿De verdad eso es lo que quiere el ADN?
 
Los científicos daneses se preguntaron para empezar, ¿qué quiere el ADN? Según, la teoría del gen egoísta, el ADN "quiere reproducirse”, por encima de todas las cosas.
 
Desde el punto de vista químico orgánico, por otra parte, cualquier molécula lo que busca es una conformación  de baja energía. Esto significa que las moléculas pueden moverse en diferentes conformaciones, pero tienen una posición de reposo a la que siempre regresan.

La posición de reposo en el caso de la molécula de ADN consiste en estar “enrollado”, lo cual dificulta su descompresión para la replicación y traducción.
 
Por eso, los científicos han dudado de que la intención de los genes sea su propia transmisión. Y han concluido que es poco probable que el ADN sea el motor dinámico de los procesos evolutivos.

El ribosoma egoísta

La siguiente pregunta era obvia: ¿Qué es lo que pretende transmitirse sin cesar? Según los investigadores, la respuesta está clara: el ribosoma. Además, aseguran haber encontrado la prueba que la justifica.
 
En un comunicado de la Universidad de Aarhus difundido por Eurekalert! se explica que los ribosomas están compuestos de dos tipos de moléculas que son proteínas y ácido ribonucleico o ARN. El ARN es estructuralmente muy similar al ADN y, a su vez, existe en tres formas.
 
Una forma de ARN es el ARN ribosómico o ARNr, que es puramente estructural, pues forma el armazón o esqueleto de la "máquina" que constituye el ribosoma. Otros dos tipos de ARN, el ARN mensajero o ARNm y el ARN de transferencia o ARNt, se encuentran fuera del ribosoma, pero ayudan a este a armar las proteínas, a partir de las instrucciones de ADN.
 
El ARNm transcribe la información genética del ADN y la lleva al ribosoma. El ARNt traduce el mensaje del ARNm en aminoácidos. Y el ribosoma utiliza todos estos “datos” para fabricar las proteínas.
 
Si lo que los ribosomas estuvieran buscando fuera reproducirse "egoístamente" a sí mismos, toda esta maquinaria podría haber sido creada por los propios ribosomas: ¿Reciclaron los ribosomas el ARNr para interactuar con las proteínas y crearon los ARNm y los ARNt, además de inventar el ADN como almacén seguro de las instrucciones de montaje?
 
La búsqueda de las pruebas

Si este fuera el caso, esto es, si los ribosomas hubiesen querido reproducirse a sí mismos, el ARNr debería contener tres cosas. En primer lugar, “genes” que codifiquen sus propias proteínas ribosómicas, de tal manera que sea capaz de formar una “máquina” de trabajo.

En segundo lugar, debería contener el ARNm necesario para llevar su propia información genética a esa “máquina”. Y, por último, debería codificar los ARNt precisos para traducir el ARNm en proteínas. Todo esto ha sido hallado por los científicos daneses en una bacteria típica de estudios de laboratorio, la Escherichia coli.

Con ella, los investigadores demostraron que el ARNr (ribosómico) verdaderamente contenía vestigios de ARNm, ARNt e incluso de “genes” que codifican su propia estructura proteíca y su función. En otras palabras, que los ribosomas no son simplemente traductores pasivos del ADN.

Este modelo del ribosoma egoísta cerraría una importante brecha teórica entre las moléculas biológicas simples y los organismos unicelulares. Según los investigadores: “quizá el ribosoma egoísta dé un nuevo giro a la percepción de parentesco con otras criaturas. Todos somos, simplemente, diferentes tipos de hogares para los ribosomas".

Referencia bibliográfica:

Meredith Root-Bernstein, Robert Root-Bernstein. The ribosome as a missing link in the evolution of life. Journal of Theoretical Biology. Journal of Theoretical Biology (2015). DOI: 10.1016/j.jtbi.2014.11.025.
 
 


Jueves, 8 de Enero 2015
Universidad de Aarhus/T21
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