Un reciente estudio ha arrojado luz sobre uno de los misterios más antiguos de la biología: ¿cómo se formaron las primeras células en la Tierra? La investigación sugiere que un proceso químico fundamental, la fosforilación, podría haber desempeñado un papel crucial en la creación de las membranas celulares, los componentes esenciales para la vida tal como la conocemos.
Un proceso químico clave
Si comparamos una célula actual con una pequeña fábrica, cada una de sus partes sería como una pieza de un engranaje que trabaja en perfecta sinergia para impulsar la vida. Pero hace millones de años, antes de que las células existieran, esas piezas vagaban libres hasta que empezaron a ensamblarse. Durante décadas se ha intentado descifrar cómo ocurrió ese proceso. Ahora, los científicos podrían haber llegado a una explicación.
Las membranas celulares, compuestas principalmente de lípidos, requieren la fosforilación para que las burbujas de grasa se agrupen y formen estas estructuras. En este proceso químico, grupos de átomos que incluyen fósforo se unen a una molécula, incorporando funciones adicionales que pueden convertir las protocélulas en versiones más versátiles, estables y químicamente activas, las cuales son componentes vitales de la bioquímica hace más de 3.500 millones de años.
En el estudio, el químico Ramanarayanan Krishnamurthy y su equipo del Instituto de Investigación Scripps plantearon la hipótesis de que la fosforilación habría ocurrido mucho antes de lo que se pensaba. Su amplia presencia en las funciones biológicas del cuerpo, indica que podría haber desempeñado un papel crucial en las primeras etapas de la formación de protocélulas.
Simulando el entorno primordial
En el laboratorio, los investigadores simularon el entorno en el que se formarían las primeras células, combinando sustancias químicas como ácidos grasos y glicerol para intentar crear vesículas más complejas, similares a las protocélulas. Ajustando la temperatura y la acidez del medio, lograron obtener las reacciones químicas que buscaban, lo que sugiere que la fosforilación pudo haber estado funcionando cuando las protocélulas se desarrollaron.
«En nuestros experimentos, las vesículas pudieron pasar de un entorno de ácidos grasos a un entorno de fosfolípidos, esto sugiere la existencia de un entorno químico similar hace cuatro mil millones de años», explica el químico Sunil Pulletikurti.
El equipo lo describe como una «vía plausible» para la creación de fosfolípidos, el tipo más complejo de membrana vesicular. Sin embargo, aún quedan muchos más estudios por hacer antes de que podamos estar seguros de cómo surgió la vida en la Tierra. Este hallazgo nos acerca a entender cómo la vida puede evolucionar en condiciones extremas como las de la Tierra primitiva.
«Es emocionante descubrir cómo las primeras químicas realizaron la transición que permitió la vida en la Tierra», dice el biofísico Ashok Deniz. «Nuestros hallazgos también sugieren una física intrigante que desempeña papeles funcionales clave en el camino hacia las células modernas».
