miércoles, 29 de junio de 2011

Ecoevolucionamos con el A.D.N

Científicos del departamento de biofísica de la Universidad de Saarland Alemania demuestran que el ADN genera sus propios procesos de modificación evolutiva.





Posted on 29 junio 2011 por


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En el reciente  estudio que con fecha de 27 de junio que acaban de presentar Obermayer y el resto de su equipo de investigación de la Universidad de Saarland (Alemania), el ARN se muestra clave como motor de hiperciclos, y reacciones que continuamente generan encimas que modifican evolutivamente el código genético.
El ARN contiene la información para la producción de encimas que al mismo tiempo de forma alternativa es capaz de cargar y releer la información que estas contienen para generar la producción de otras encimas nuevas. Este modelo implica claramente una compleja inteligencia en el código genético, capaz de albergar y autoevolucionar la propia información contenida en él.
Schuster y Eigen anteriormente ya comprobaron la autoreproducción molecular utilizando un reactor para reproducir los diferentes bloques base.
En dicho reactor, el ARN al alcanzar la temperatura más baja de convección produce la hibridación molecular de forma autónoma. Adicionalmente  el ARN es degradado a una molécula muy frágil. En este caso la degradación preferentemente estabiliza el proceso de hibridación, mediante un complejo mecanismo que permite perdurar varios ciclos hasta que vuelve a repetirse el proceso.
En este estudio Obermayer y el resto de su equipo, estudian de forma pormenorizada todos y cada uno de los procesos en detalle. Para ello se han servido de avanzados sistemas de simulación informática, que muestran una distribución exponencial de la distribución molecular del ARN que paradójicamente se amplifica a medida que las temperaturas descienden. De esta forma, a menor temperatura o incremento de la concentración, las estructuras complejas de autohibridación comienzan a ser más frecuentes. Estas estructuras juegan un rol muy complejo en los organismos biológicos. La forma en la que esos procesos de autohibridación aparecen es determinante para la evolución de las estructuras genéticas de los organismos.
Sorprendentemente las correlaciones temporales del diagrama de secuencias tienen la misma impronta que la esperada en un escenario natural de reproducción. De esta forma el ratio de reproducción/desaparición de la muestra oscila por debajo del 30%. A pesar de que el modelo de simulación propuesto por Obermayer aún es bastante ineficiente  para ser autoreplicante, ya presenta el mismo tipo de correlaciones que se observan en la realidad. La cuestión clave reside en los modelos de autoreplicación y autoalmacenamiento de datos de las propias enzimas en función de las temperaturas y las secuencias temporales que pueden acelerarse o decelerarse.
Aunque el experimento de Obermayer y su equipo, refuerza líneas de la teoría de la evolución, al mismo tiempo, pone de manifiesto que los procesos evolutivos pueden acelerarse o decelerarse de forma autónoma e inteligente, lo que implica también un fuerte refuerzo de las teorías que sostienen la Inteligencia Universal en el desarrollo de los organismos biológicos y la complejidad autosuficiente del ARN en la producción evolutiva de nuevas moléculas y especies.


Referencias:
Department of Physics, Saarland University, Saarbrücken, Germany 
Published June 27, 2011 Theoretical analysis of periodic RNA modifications in a simple biochemical reactor reveals emergent evolutionary properties. Benedikt Obermayer, Hubert Krammer, Dieter Braun, and Ulrich Gerland
Phys. Rev. Lett. 107, 018101 (2011) – Published June 27, 2011
Pueden descargar el PDF en el esquema de la imagen.
En el esquema se reproducen las secuencias de todos los procesos simulados por el experimento de Obermeyer así como las diferentes fases de Ligación, Hibridación y Degradación.


La complejidad del modelo implica la capacidad para la automodificación evolutiva, lo que implica una inteligencia inherente en el ARN.







Si desean una lectura detallada del paper original, pueden acceder a la lectura aquí.
StarViewerTeam International 2011.

Fuente: http://starviewer.wordpress.com/2011/06/29/cientificos-del-departamento-de-biofisica-de-la-universidad-de-saarland-alemania-demuestran-que-el-adn-genera-sus-propios-procesos-de-modificacion-evolutiva/
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