En la tierra primitiva era necesario que sucedieran una serie de eventos espontáneos para que comenzara la vida tal como la conocemos. Uno de esos fenómenos es la formación de compartimentos encerrados por membranas lipídicas. Nueva investigación de Irep Gözen, Elif Koksal, y colegas de la Universidad de Oslo revela, por primera vez, cómo estas vesículas pueden autoensamblarse en superficies sin entrada externa. El equipo descubrió la explicación más sencilla y plausible hasta ahora con las suposiciones más simples. Presentarán su investigación en la 63a Reunión Anual de la Sociedad Biofísica, que se celebrará del 2 al 6 de marzo, 2019 en Baltimore, Maryland.

El laboratorio de Gözen se centró originalmente en biomateriales, no los orígenes de la investigación de la vida.

"De hecho, estábamos intentando hacer otro experimento y esto fue un descubrimiento, ", dijo Gözen." La formación de tubos de lípidos y la aparición de miles de vesículas ocurría espontáneamente cuando dejamos los lípidos en una superficie de dióxido de silicio ".

Los lípidos en su experimento eran similares a los de las membranas de las bacterias y tienen cabezas amantes del agua y colas que evitan el agua. Debido a estas propiedades que prefieren el agua, se organizan espontáneamente con la cola hacia adentro y la cabeza hacia afuera. En la superficie del dióxido de silicio, los lípidos se convirtieron en láminas, con capas de estos lípidos organizados. Debido a la pegajosidad de la superficie, en algunos puntos las dos capas se separan, y la capa superior sobresale, creando tubos y luego bolas redondas a medida que ganan más lípidos. Todo el proceso es completamente autónomo. Un flujo suave del movimiento del líquido puede hacer que estas vesículas se desprendan de la superficie creando protocélulas, como los que se cree que son un trampolín hacia el origen de la vida.

"Este es un nuevo y novedoso medio de compartimentación, "Dijo Gözen.

Es concebible que sucediera algo similar en la Tierra primitiva. Dióxido de silicona, o sílice, es uno de los minerales más abundantes de la superficie terrestre. Las moléculas grasas podrían haber existido fácilmente en la era anterior, como lo confirman los resultados de su síntesis exitosa realizada en posibles condiciones terrestres primitivas, junto con sus rastros encontrados en fósiles y meteoritos. Curiosamente, El Curiosity Rover detectó recientemente dióxido de silicio en Marte.

Otro acertijo en los comienzos de la vida es cómo el material genético entró en las protoceldas. No se sabe si los compartimentos se formaron alrededor de las largas cadenas genéticas ya existentes, como el ARN, o si los pequeños bloques de construcción de alguna manera encontraron su camino dentro de estas pequeñas burbujas y formaron las cadenas dentro. Gözen y sus colegas agregaron una molécula orgánica emisora ​​de luz similar en tamaño a los nucleótidos, los bloques de construcción genéticos, al entorno de las burbujas. Tales moléculas que eran demasiado grandes para difundirse a través de la pared de la burbuja, podría entrar sin comprometer las protoceldas. Especulan que pasa a través de defectos transitorios o poros en la pared de las protoceldas.

"Nuestra investigación puede explicar, por primera vez, los detalles de la transición autodirigida de lípidos débilmente organizados en superficies sólidas a protocélulas con contenido interno aislado, "Dijo Gözen.