Célula eucariota. Fuente: Wikimedia Commons.
Un equipo de científicos de la Universidad de Glasgow, en Escocia, afirma haber dado el primer paso hacia la creación de “vida” a partir de sustancias químicas inorgánicas, un avance que podría propiciar la aparición de una nueva área de la biología: la “biología inorgánica”.
El profesor Lee Cronin y sus colaboradores en el Cronin Laboratory de la Universidad de Glasgow, han conseguido, más concretamente, desarrollar un nuevo método de fabricación de células químicas inorgánicas, a las que se ha bautizado como iCHELLs.
Tecnología de la vida inorgánica
En un comunicado emitido por dicha Universidad, Cronin explica acerca de su trabajo que “toda la vida en la Tierra está basada en la biología orgánica (por ejemplo, carbono en forma de aminoácidos, nucleótidos, azúcares…). Por el contrario, se considera que el mundo inorgánico es inanimado. Lo que nosotros estamos intentando es crear células inorgánicas autorreplicantes, evolutivas, que, esencialmente, estén vivas”.
Estas células podrían dividirse con membranas internas destinadas a controlar el tránsito de materiales y energía a través de ellas, de manera que encierren en su interior diversos procesos químicos, de la misma forma que lo hacen las células biológicas.
Los investigadores afirman que las iCHELLs, que también pueden almacenar electricidad, resultarían útiles en todo tipo de aplicaciones médicas. Por ejemplo, podrían funcionar como sensores o recluyendo reacciones químicas.
El proceso de creación de “vida inorgánica” aún se encuentra en sus estadios iniciales, pero el profesor Cronin cree que su culminación es completamente factible: “El gran reto es desarrollar células químicas complejas con propiedades similares a las de las células orgánicas, que nos ayuden a comprender cómo surgió la vida; y también utilizar este método para definir una nueva tecnología basada en la evolución en el mundo material, una suerte de tecnología de la vida inorgánica”.
Creación de las células
Según publica al respecto la revista NewScientist, hasta ahora lo que han logrado Cronin y su equipo ha sido fabricar burbujas similares a células, a partir de moléculas gigantes contenedoras de metal.
El profesor Lee Cronin y sus colaboradores en el Cronin Laboratory de la Universidad de Glasgow, han conseguido, más concretamente, desarrollar un nuevo método de fabricación de células químicas inorgánicas, a las que se ha bautizado como iCHELLs.
Tecnología de la vida inorgánica
En un comunicado emitido por dicha Universidad, Cronin explica acerca de su trabajo que “toda la vida en la Tierra está basada en la biología orgánica (por ejemplo, carbono en forma de aminoácidos, nucleótidos, azúcares…). Por el contrario, se considera que el mundo inorgánico es inanimado. Lo que nosotros estamos intentando es crear células inorgánicas autorreplicantes, evolutivas, que, esencialmente, estén vivas”.
Estas células podrían dividirse con membranas internas destinadas a controlar el tránsito de materiales y energía a través de ellas, de manera que encierren en su interior diversos procesos químicos, de la misma forma que lo hacen las células biológicas.
Los investigadores afirman que las iCHELLs, que también pueden almacenar electricidad, resultarían útiles en todo tipo de aplicaciones médicas. Por ejemplo, podrían funcionar como sensores o recluyendo reacciones químicas.
El proceso de creación de “vida inorgánica” aún se encuentra en sus estadios iniciales, pero el profesor Cronin cree que su culminación es completamente factible: “El gran reto es desarrollar células químicas complejas con propiedades similares a las de las células orgánicas, que nos ayuden a comprender cómo surgió la vida; y también utilizar este método para definir una nueva tecnología basada en la evolución en el mundo material, una suerte de tecnología de la vida inorgánica”.
Creación de las células
Según publica al respecto la revista NewScientist, hasta ahora lo que han logrado Cronin y su equipo ha sido fabricar burbujas similares a células, a partir de moléculas gigantes contenedoras de metal.
iChells. Fuente: Cronin Group.
Estas burbujas, creadas con algunas de las propiedades de las células vivas, están compuestas por extensos polixometalatos, a su vez formados por átomos de metal -más recientemente de tungsteno - y enlazados con oxígeno y fósforo.
El proceso de la formación de las células inorgánicas se inició con la creación de sales a partir de iones negativos de óxidos metálicos, enlazados a un pequeño ión positivo de hidrógeno o de sodio.
Una solución de estas sales fue inyectada en otra solución salina, en este caso compuesta por iones orgánicos de carga positiva, enlazados a pequeños iones negativos.
La unión de ambas soluciones propició que los óxidos metálicos de la primera se agrupasen con los iones orgánicos de la segunda solución. El resultado fue una sal insoluble en agua que se precipitó en forma de cáscaras o de burbujas.
Propiedades alcanzadas
Cronin afirma que, mediante la modificación del óxido de metal de estas burbujas o células inorgánicas resultantes, pudo proporcionar a éstas algunas de las características de las células naturales.
Por ejemplo, añadiendo agujeros a la estructura del óxido, lo transformó en una membrana porosa por la que sólo entran y salen ciertas sustancias, en función de su tamaño (igual que sucede con las paredes de las células biológicas). Esta propiedad “selectiva” permite a la membrana controlar una amplia gama de reacciones químicas.
Además, Cronin y su equipo han conseguido fabricar burbujas dentro de burbujas, para crear así compartimentos que imitan la estructura interna de las células biológicas. Asimismo, han empezado a incorporar a las iCHELLs elementos precisos para la fotosíntesis, mediante la agrupación de algunas moléculas de óxido con tintes sensibles a la luz.
Por último, Cronin cree que podría llegar a desarrollar una membrana capaz de dividir el agua en iones de hidrógeno, electrones y oxígeno, al ser iluminada, imitando así el estadio inicial de la fotosíntesis.
El siguiente paso, esperan los investigadores, será conseguir que las células inorgánicas lleguen a ser entidades autorreplicantes.
Demostración de otras formas de vida
En una entrevista publicada por The Guardian hace tan solo unos días, Lee Cronin afirmaba que si se consigue que elementos que no se multiplican o inorgánicos evolucionen, quizá se pueda comprender porqué la evolución es tan especial, y también entender qué es la vida.
Cronin cree, por otro lado, que estas investigaciones podrían demostrar que la vida es capaz de emerger no sólo del carbono, como ha sucedido en la Tierra, sino también a partir de otros elementos: “Si somos capaces de probar que la biología es un fenómeno general, no sólo basado en lo orgánico, sabremos que, probablemente, haya otras formas de vida en el universo”.
“Lo que digo es que todo puede convertirse en vivo, pero hacerlo por diferentes vías. Y, de hecho, en este universo habrá vida basada en el hierro o en el silicio, sólo que no podemos concebirlo”, añade el investigador. Los resultados de su estudio han aparecido detallados en Angewandte Chemie International Edition.
El proceso de la formación de las células inorgánicas se inició con la creación de sales a partir de iones negativos de óxidos metálicos, enlazados a un pequeño ión positivo de hidrógeno o de sodio.
Una solución de estas sales fue inyectada en otra solución salina, en este caso compuesta por iones orgánicos de carga positiva, enlazados a pequeños iones negativos.
La unión de ambas soluciones propició que los óxidos metálicos de la primera se agrupasen con los iones orgánicos de la segunda solución. El resultado fue una sal insoluble en agua que se precipitó en forma de cáscaras o de burbujas.
Propiedades alcanzadas
Cronin afirma que, mediante la modificación del óxido de metal de estas burbujas o células inorgánicas resultantes, pudo proporcionar a éstas algunas de las características de las células naturales.
Por ejemplo, añadiendo agujeros a la estructura del óxido, lo transformó en una membrana porosa por la que sólo entran y salen ciertas sustancias, en función de su tamaño (igual que sucede con las paredes de las células biológicas). Esta propiedad “selectiva” permite a la membrana controlar una amplia gama de reacciones químicas.
Además, Cronin y su equipo han conseguido fabricar burbujas dentro de burbujas, para crear así compartimentos que imitan la estructura interna de las células biológicas. Asimismo, han empezado a incorporar a las iCHELLs elementos precisos para la fotosíntesis, mediante la agrupación de algunas moléculas de óxido con tintes sensibles a la luz.
Por último, Cronin cree que podría llegar a desarrollar una membrana capaz de dividir el agua en iones de hidrógeno, electrones y oxígeno, al ser iluminada, imitando así el estadio inicial de la fotosíntesis.
El siguiente paso, esperan los investigadores, será conseguir que las células inorgánicas lleguen a ser entidades autorreplicantes.
Demostración de otras formas de vida
En una entrevista publicada por The Guardian hace tan solo unos días, Lee Cronin afirmaba que si se consigue que elementos que no se multiplican o inorgánicos evolucionen, quizá se pueda comprender porqué la evolución es tan especial, y también entender qué es la vida.
Cronin cree, por otro lado, que estas investigaciones podrían demostrar que la vida es capaz de emerger no sólo del carbono, como ha sucedido en la Tierra, sino también a partir de otros elementos: “Si somos capaces de probar que la biología es un fenómeno general, no sólo basado en lo orgánico, sabremos que, probablemente, haya otras formas de vida en el universo”.
“Lo que digo es que todo puede convertirse en vivo, pero hacerlo por diferentes vías. Y, de hecho, en este universo habrá vida basada en el hierro o en el silicio, sólo que no podemos concebirlo”, añade el investigador. Los resultados de su estudio han aparecido detallados en Angewandte Chemie International Edition.