Protobiontes , o protocélulas ( del inglés protocell o protobiont ) - un hipotético organismo primitivo , que, según algunas teorías sobre el origen de la vida, surgiría de la acumulación de materia orgánica y fue una forma de vida primitiva, precursora de las células procariotas .
Dichos "organismos" podrían ser acumulaciones esféricas de lípidos autoorganizadas y ordenadas endógenamente , a partir de las cuales, presumiblemente, se originó la vida celular [1] , o un agregado libre de células de polímeros orgánicos, ensamblados espontáneamente de forma abiótica, rodeados por una estructura de membrana. Los protobiontes exhiben algunas propiedades asociadas a la vida, como la reproducción simple, el metabolismo y la excitabilidad, además de mantener un ambiente químico interno diferente al externo.
Un ejemplo de protobiontes son los experimentos de Alexander Oparin y Sidney W. Fox , que demostraron que tales estructuras podrían formarse espontáneamente en condiciones similares a las que se pensaba que existían en el momento de la formación de la Tierra. En estos experimentos, se formaron liposomas y microesferas con estructuras de membrana similares a las bicapas de fosfolípidos celulares . A mediados del siglo XX se obtuvieron experimentalmente sustancias orgánicas complejas haciendo pasar cargas eléctricas a través de una mezcla de gases y vapores, lo que hipotéticamente coincide con la composición de la atmósfera de la Tierra antigua. Como protocélulas, Oparin consideró los coacervados , estructuras orgánicas rodeadas por membranas grasas . Sidney W. Fox en las décadas de 1950 y 1960 estudió la formación espontánea de estructuras peptídicas en condiciones que probablemente existieron al principio de la historia de la Tierra. Demostró que los aminoácidos pueden formar espontáneamente pequeñas cadenas llamadas péptidos. En uno de sus experimentos, permitió que los aminoácidos se secaran como si estuvieran esparcidos sobre una superficie en un lugar cálido y seco en condiciones previas a la vida. Encontró que después del secado, los aminoácidos forman glóbulos polipeptídicos microscópicos filamentosos largos, a menudo entrecruzados , a los que llamó " microesferas proteinoides ". Con base en esto, se discutieron teorías sobre el origen simultáneo de la vida y el proceso de evolución. Se ha sugerido que, de manera similar a cómo opera el proceso de evolución en los seres vivos, los mecanismos evolutivos en los compuestos químicos también operarán antes de que surja la vida.
En este sentido, científicos como Martin A. Novak e Hisashi Otsuki han postulado cómo y cuándo la cinética química se convierte en dinámica evolutiva, formulando una teoría matemática general sobre el origen de la evolución.
La pregunta central de la evolución es cómo aparecieron las protocélulas y cómo comenzó el proceso de competencia que condujo al surgimiento de la vida. Todavía no se han obtenido protocélulas funcionales en el laboratorio, pero el objetivo de comprender el proceso es bastante alcanzable [2] [3] [4] .
En 2008, los biólogos estadounidenses dieron un paso importante hacia la comprensión de las etapas iniciales del origen de la vida. Consiguieron crear una “ protocélula ” con una capa de lípidos y ácidos grasos simples, capaz de extraer monofosfatos de nucleótidos activados por imidazol del medio ambiente, los “bloques de construcción” necesarios para la síntesis de ADN [5] . En 2011, científicos japoneses informaron que pudieron crear vesículas con una cubierta catiónica y elementos de ADN en su interior, capaces de dividirse como resultado de una reacción en cadena de la polimerasa que replica el ADN. [6]
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