Origen y evolución de la vida.
Simulación aleatoria del conjunto de gotas de agua en aceite que contienen filamentos. Mapas de calor para A: fracción promedio de ribozimas replicadas por gota; b: fracción de gotitas que contienen ADN molde (R) y replicación codificante (TdR); C: propensión de reacción media para la reacción 9 por gota; Con diferentes probabilidades de formación de ribozimas no enzimáticas y límites de error para duplicaciones de enzimas. biorxiv.org
La hipótesis del mundo del ARN otorga un papel central a las moléculas de ARN en la codificación de la información y la motivación.
Aunque la evidencia que respalda esta hipótesis se ha ido acumulando a partir de experimentos y modelos informáticos, la transición de un reino de ARN a uno en el que la información genética hereditaria está codificada en el ADN sigue siendo una pregunta abierta.
Experimentos recientes muestran que tanto las plantillas de ARN como las de ADN pueden extender cebadores complementarios con nucleótidos de ARN/ADN libres, ya sea de forma no enzimática o en presencia de una ribozima repetida. Guiados por estos experimentos, analizamos el desarrollo de células primarias a través de un conjunto ampliado de vías de interacción posibles gracias a la presencia de nucleótidos de ADN.
Permitimos la posibilidad de síntesis autocatalítica de ribozimas homólogas a partir de plantillas de ADN que codifican el replicador, después de la oportunidad de que se forme un replicador a través de reacciones no enzimáticas. Al encapsular estas interacciones dentro de tres tipos diferentes de compartimentos celulares primarios, cada uno sujeto a diferentes modos de selección, mostramos cómo las células primarias con ADN codificado por replicaciones con bajo número de copias y réplicas con alto número de copias pueden dominar una población.
Nuestro trabajo propone un camino plausible de transición del mundo del ARN a un mundo mixto de ARN-ADN caracterizado por la evolución darwiniana, en el que las secuencias de ADN codifican fenotipos hereditarios.
Swam Roy, Subratim Sengupta
hacer: https://doi.org/10.1101/2023.03.14.532532
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.03.14.532532v1
Astrobiología y Genómica
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