Olvídese de lo que sabe sobre los libros de texto de biología. Ya no es magia. Es química.
Investigadores de la Universidad de Minnesota acaban de construir una célula que come. Crece. Divisiones. Evoluciona. Lo llamaron SpudCell, un nombre que parece casual para un salto tan enorme, pero aquí estamos. Esta no es una bacteria modificada ni un virus modificado. Es una entidad sintética, ensamblada a partir de partes no vivas, que logra ejecutar todo el ciclo de vida.
Piensa en eso.
“El ADN es la programación de todo organismo vivo”.
La Dra. Katarzyna Adamula, la voz principal detrás de esto, lo expresó claramente. Generalmente pensamos en la genética como estas historias complejas y enredadas. Un genoma humano consta de 3 mil millones de pares de bases. Es pesado. Lento para moverse. Los científicos solían suponer que una célula viva no podía existir con menos de 113.001 pares. SpudCell se rió de ese límite.
¿Su genoma? Sólo 90,00 pares. Distribuido en siete u ocho fragmentos de plásmido. Es diminuto. Se reduce al mínimo de código necesario para decir: “Existo y ahora quiero dos de mí”.
Comer para dividir
Las células naturales heredan maquinaria de miles de millones de años de supervivencia. SpudCell no heredó nada más que una receta química. El equipo lo construyó a partir de membranas grasas con forma de pequeños sacos llamados liposomas. ¿Adentro? Una fábrica de proteínas simplificada y ese genoma diminuto y circular.
Pero, ¿cómo se mantiene viva una bolsa de plástico llena de enzimas? Lo alimentas.
El sistema es despiadado. Las células sintéticas fabrican una proteína de poro bacteriana modificada. Asoma la cabeza a través de la membrana como una antena y muestra una etiqueta química. Luego, liberan liposomas “alimentadores” más pequeños (esencialmente paquetes de nutrientes, enzimas y componentes básicos) que tienen etiquetas coincidentes en su propia superficie.
Cuando las etiquetas se encuentran, la célula se traga el paquete.
Fusionar ambos y entregar materia prima fresca, un proceso que los investigadores comparan con un depredador que atrae presas que deliberadamente mantiene en excedente.
No es una digestión suave. Es una trampa química. La célula crece robándose estos suministros externos. A medida que se hincha, una enzima tomada de un virus bacteriano se activa y copia ese pequeño ADN. Luego, mecánicamente, la cosa se divide en hijas.
Aquí está el truco: no tiene esqueleto.
Las células reales tienen citoesqueletos intrincados para clasificar el ADN durante la división, asegurándose de que cada célula bebé obtenga exactamente una copia. SpudCell no tiene nada. Sin manos. Sin guías. Simplemente divide. Cuando los investigadores rastrearon cinco generaciones, aproximadamente el 30 por ciento de las hijas supervivientes aún conservaban su genoma completo de siete partes. No genial. Pero no cero.
Es complicado. Es ineficiente. Y funcionó.
Selección, incluso sin alma
¿Le importa a la evolución darwiniana si eres real? Aparentemente no.
Para probar esto, el equipo modificó el sistema. Hicieron una versión de esa proteína alimenticia que funcionó más rápido. Las células con el gen “rápido” agarraron los paquetes de alimentación más rápido. Cuando se mezclaron con las células lentas y se las dejó competir por los recursos, las matemáticas se volvieron aburridamente predecibles.
En cinco generaciones, las células rápidas tomaron el control. Un experimento los mostró saltando de una división 50/50 a un dominio del 61 por ciento.
Luego apretaron los tornillos. Recortaron los liposomas alimentadores. Hizo del hambre la regla.
Los de rápido crecimiento no sólo sobrevivieron. Prosperaron. Superando en número a los lentos por dos a uno.
¿La vida es sólo eficiencia?
¿O la eficiencia es sólo vida?
Esto demuestra un punto que ha perseguido a la biología durante siglos: no se necesita una chispa. No necesitas alma. Sólo necesitas un bucle. Introducir energía, replicar instrucciones, dividir, repetir.
Los investigadores también solucionaron el problema de la división desordenada mencionado anteriormente. Al diseñar proteínas que se apiñan en la superficie, pueden pellizcar físicamente la membrana por la mitad. Esta nueva mecánica de división también está ligada a esa ventaja de alimentación. Los que comen rápido pueden pellizcar y reproducirse con más frecuencia. La selección afecta con fuerza cuando los recursos son escasos.
“Demuestra que las funciones más fundamentales de la vida, como el crecimiento y la replicación, no necesitan una misteriosa chispa mágica”.
El Dr. Adamala parece casi mareado. ¿Y quién puede culparla? Ella dice que es el proyecto más emocionante de su carrera. Replicaron la biología en la química.
Pero hay un problema. El sistema es frágil. Funciona en un plato. Es apenas un comienzo. El artículo, publicado en bioRxiv en julio por Nathaniel J. Gaut y sus colegas, admite que un uso práctico y sólido necesita ayuda internacional.
Es el comienzo. Una prueba de concepto para construir vida desde cero. Lo hemos reducido a 90.000 pares de bases.
¿Dónde termina? ¿Importa de qué esté hecho si se reproduce? La pregunta persiste.
