Modelos de virusFLICKR, RAZZA MATHADSA<\/p>\n
La definici\u00f3n de vida es un problema tan enorme como el fen\u00f3meno de la vida misma. Uno podr\u00eda recopilar f\u00e1cilmente de la literatura m\u00e1s de 100 definiciones diferentes, ninguna lo suficientemente satisfactoria como para ser ampliamente aceptada. \u00bfQu\u00e9 debe contener la definici\u00f3n para que sea adecuada para todas las variedades de vida observable? Humanos, animales, plantas, microorganismos. \u00bfLos virus tambi\u00e9n pertenecen a la vida?<\/p>\n
Hay dos tendencias en los intentos de definir la vida. Una es formular una definici\u00f3n que lo incluya todo, acomodando los atributos y manifestaciones de la vida desde todos los niveles de complejidad.1 Otra tendencia es reducir los atributos a solo aquellos que son comunes a todas las formas de vida.2 Pero no lo hacemos. saber cu\u00e1l ser\u00eda el “simplissimus” de donde todo, probablemente, comenz\u00f3. Darwin especul\u00f3 hace 140 a\u00f1os,3 sin saber a\u00fan acerca de los \u00e1cidos nucleicos: \u201c\u2026podr\u00edamos concebir en alg\u00fan peque\u00f1o estanque c\u00e1lido, con todo tipo de amon\u00edaco…<\/p>\n
Los virus son simples, a menudo contienen solo prote\u00ednas cubierta y una o unas pocas mol\u00e9culas de \u00e1cidos nucleicos. Pero esto es s\u00f3lo una peque\u00f1a parte de su descripci\u00f3n. Para la reproducci\u00f3n requieren toda la complejidad de los organismos superiores en los que residen. Pero la individualidad del virus est\u00e1 codificada en su genoma. Los virus no invaden ning\u00fan organismo arbitrario, sino que se dirigen a especies hu\u00e9sped espec\u00edficas, dictadas por los propios genes del virus.<\/p>\n
A\u00fan as\u00ed, el virus es una buena pista en la b\u00fasqueda del simplissimus. Esto fue apreciado por primera vez por Sol Spiegelman a finales de los a\u00f1os 60, quien observ\u00f3 el proceso de autorreproducci\u00f3n del ARN viral al imitar las condiciones intracelulares en un tubo. replicasa de ARN de prote\u00edna natural, codificada en el ARN viral y producida por las c\u00e9lulas hu\u00e9sped. El sistema no solo copi\u00f3 el ARN sin cesar, sino que tambi\u00e9n mostr\u00f3 la capacidad de mutar, de cambiar la secuencia del ARN en cualquier grado de diferencia con el ARN viral original.<\/p>\n
Otro sistema extremadamente simple que se encuentra en la naturaleza son los viroides, los agentes de enfermedades de plantas m\u00e1s primitivos, que consisten solo en ARN. Invaden una planta y la obligan a producir el ARN del viroide. Este ARN no codifica ninguna prote\u00edna, sino que sirve simplemente para dirigir la expresi\u00f3n de prote\u00ednas y procesos celulares relevantes del hu\u00e9sped. Es decir, el viroide, si se considera un organismo vivo con un ciclo de vida no tradicional, es solo un ARN, con la secuencia que ordena su propia propagaci\u00f3n (a trav\u00e9s del hu\u00e9sped), todos los ingredientes y dispositivos de copia proporcionados por las c\u00e9lulas hu\u00e9sped.<\/p>\n
Sin embargo, estos dos ejemplos no son los m\u00e1s simples, ya que requieren enzimas proporcionadas por organismos m\u00e1s sofisticados. Pero, \u00bfno podr\u00edamos sintetizar artificialmente la replicasa o una versi\u00f3n simplificada? \u00bfQu\u00e9 pasa con la eliminaci\u00f3n de la replicasa y confiar solo en el ARN? Despu\u00e9s de todo, el ARN es una ribozima con muchas propiedades catal\u00edticas t\u00edpicas de las enzimas proteicas. Si alguna versi\u00f3n primitiva de ARN (o tal vez incluso ADN) es capaz de autorreplicarse, y las respectivas unidades de mon\u00f3mero requeridas para la s\u00edntesis podr\u00edan producirse de manera abi\u00f3tica o artificial en alguna configuraci\u00f3n razonable que imite las condiciones primordiales, los an\u00e1logos de nucle\u00f3tidos a la s\u00edntesis abi\u00f3tica de amino\u00e1cidos naturales observado por Stanley Miller en su sistema modelo de la atm\u00f3sfera de la Tierra primitiva, por ejemplo, el propio ARN se convertir\u00eda, probablemente, en la entidad viviente m\u00e1s simple.<\/p>\n
Ya sea que detengamos el esfuerzo reduccionista aqu\u00ed, en la replicaci\u00f3n del ARN, o que continuemos a\u00fan m\u00e1s hasta la variedad de s\u00edntesis abi\u00f3ticas, depende de lo que definamos como vida. La frontera entre la vida y la no vida puede, en realidad, ubicarse en cualquier lugar dentro del \u00e1mbito de los procesos abi\u00f3ticos. Oligonucle\u00f3tidos, oligop\u00e9ptidos, nucleobases, amino\u00e1cidos, az\u00facares, todos podr\u00edan considerarse formas de vida muy primitivas y simplistas, si la definici\u00f3n se extiende (y simplifica) a los mismos elementos. Antes de 1828, cuando las sustancias org\u00e1nicas s\u00f3lo pod\u00edan encontrarse dentro de la materia viva, reinaba la idea popular de una fuerza vital. En aquellos d\u00edas, uno pod\u00eda trazar la frontera entre vida y no vida a la primera aparici\u00f3n de las peque\u00f1as mol\u00e9culas de fuerza vital (es decir, org\u00e1nicas). La s\u00edntesis abi\u00f3tica de la urea por Friedrich Whler en 1828 destron\u00f3 esta creencia com\u00fan.<\/p>\n
El hipot\u00e9tico proceso de replicaci\u00f3n del ARN primitivo tiene un grado de sofisticaci\u00f3n que lo separa de la mera qu\u00edmica: se copia a s\u00ed mismo y permite copiar errores, que en s\u00ed mismos son copiado en las generaciones futuras. En otras palabras, este es el proceso de autorreproducci\u00f3n con variaciones <\/em>(como en el sistema de Spiegelman), no solo s\u00edntesis org\u00e1nica. Esta es la definici\u00f3n misma de vida sugerida por la teor\u00eda en desarrollo de la evoluci\u00f3n molecular temprana.6,7 La misma f\u00f3rmula se deriva del an\u00e1lisis de recuento de palabras, que arroja las palabras m\u00e1s utilizadas, de m\u00e1s de 100 definiciones conocidas de vida (2). El reciente descubrimiento de que tanto los genes como los genomas parecen haber surgido originalmente como simples repeticiones en t\u00e1ndem, con mutaciones posteriores que aumentan su complejidad8,9, hace que esta definici\u00f3n sea a\u00fan m\u00e1s atractiva. Uno puede ver un genoma como un h\u00e1bitat molecular para el surgimiento de una nueva vida en forma de repeticiones simples que se expanden y mutan. En ese sentido, y bajo la definici\u00f3n minimalista anterior, la vida nunca dej\u00f3 de surgir, comenzando hace unos 4 mil millones de a\u00f1os con la replicaci\u00f3n del ARN,6,7 y continuando hasta el d\u00eda de hoy dentro de los genomas de cada organismo vivo.<\/p>\n Edward N. Trifonov es profesor en la Universidad de Haifa en Israel y en la Universidad de Masaryk en la Rep\u00fablica Checa. Se le puede contactar en mailto:trifonov@research.haifa.ac.il.<\/strong><\/p>\n <\/p>\n 1. J. Gayon, C. Malaterre, M. Morange , F. Raulin-Cerceau y S. Tirard (eds. invitada). N\u00famero especial: Definiciones de vida. Origins Life Evol Biospheres, 40<\/em>, 119-244, 2010.<\/p>\n 2. EN Trifonov, Vocabulario de definiciones de vida sugiere una definici\u00f3n. Revista de Estructura Biomolecular & Dynamics,<\/em> 29, 259-266, 2011.<\/p>\n 3. C. Darwin, citado en M. Calvin (1969) Chemical evolution. Evoluci\u00f3n molecular hacia el origen de los sistemas vivos en la tierra y en otros lugares. Clarendon, Oxford.<\/p>\n 4. DL Kacian, S. Spiegelman, DR Mills, FR Kramer, Mol\u00e9cula replicante de ARN adecuada para un an\u00e1lisis detallado de la evoluci\u00f3n y replicaci\u00f3n extracelular. Actas de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU.<\/em>, 69, 3038-3042, 1972.<\/p>\n 5. SL Miller, Una producci\u00f3n de amino\u00e1cidos bajo posibles condiciones de la tierra primitiva. Science<\/em>, 117, 528-529, 1953.<\/p>\n 6. EN Trifonov, Journal of Biomolecular Structure & Dynamics, <\/em>22, 1-11, 2004.<\/p>\n 7. EN Trifonov, Research in Microbiology, <\/em>160, 481-486, 2009.<\/p>\n 8. Z. Koren, ES Trifonov, Papel de las eternas expansiones de tripletes en la evoluci\u00f3n de prote\u00ednas. Journal of Molecular Evolution<\/em>, 72, 232-239, 2011.<\/p>\n 9. ZMFrenkel, EN Trifonov, Origen y evoluci\u00f3n de genes y genomas. Papel crucial de las expansiones de tripletes. Enviado a Journal of Biomolecular Structure & Dynamics<\/em>.<\/p>\n Recibe acceso completo a m\u00e1s de 35 a\u00f1os de archivos<\/strong> , as\u00ed como TS Digest<\/em><\/strong>, ediciones digitales de The Scientist<\/em><\/strong>, art\u00edculos destacados<\/strong> \u00a1y mucho m\u00e1s!\u00danase gratis hoy \u00bfYa es miembro?Inicie sesi\u00f3n aqu\u00ed<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Modelos de virusFLICKR, RAZZA MATHADSA La definici\u00f3n de vida es un problema tan enorme como el fen\u00f3meno de la vida misma. 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