Los resultados del trabajo presentados este jueves demuestran que el origen de las primeras células requirió la combinación de tres sistemas tradicionalmente estudiados por separado: un comportamiento que permitiera distinguir al individuo de su entorno, una población de moléculas con información genética capaz de autorreplicarse dentro de dicho compartimento y un metabolismo que permitiera al ser vivo intercambiar materia y energía con el medio exterior.

En este sentido, el investigador del CSIC Carlos Briones explicó que “con ello intentamos superar la tradicional controversia entre los partidarios de que lo primero fue la replicación y quienes, por el contrario, consideran que las redes metabólicas fueron anteriores a la aparición de las primeras moléculas genéticas”.

El estudio propone un escenario heterogéneo y complejo, en el que soluciones de diferentes monómeros y biopolímeros convivirían con moléculas anfifílicas capaces de formar vesículas y otros compartimentos. “En tales sistemas habría sido fundamental el papel de diferentes tipos de catalizadores, entre ellos superficies minerales, interfases reactivas y organocatalizadores, ya que sólo en medios complejos como éstos pudieron llegar a establecerse las complejas redes de interacción química que originaron los seres vivos”, subrayó Briones.

La existencia de un protometabolismo encapsulado en su propia membrana, apunta el estudio, permitió a los sistemas que estaban formándose mantenerse fuera del equilibrio termodinámico, mediante diversos mecanismos de control cinético y espacial sobre los procesos de autoorganización y transformación molecular implicados, lo que condujo a la transición entre los sistemas químicos y los biológicos.

El estudio, publicado en la revista Chemical Reviews, también ha contado con la participación de investigadores de la Universidad del País Vasco y de la Universidad Autónoma de Madrid.