Diferencia entre revisiones de «Protobionte»

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Un '''Protobionte''' (proto-célula)o también '''Protocélula''' es un tipo o tipos de estructuras [[abiogénesis|abióticas]] que precedieron a las [[célula]]s.
 
Sin embargo también se suele usar para referirse a una etapa más avanzada del [[origen de la vida]], en el cual es descrito como un tipo primitivo de organismo vivo celular simple, que teóricamente precedió a las células [[procarionte]]s; en este último caso se utiliza igualmente el término '''Progenote''' (pre-genoma).
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El protobionte es un agregado [[acelular]] de polímeros orgánicos ensamblados espontáneamente de forma abiótica, rodeado por una estructura membranosa. Un ejemplo de protobionte está en los experimentos de [[Aleksandr Oparin]] y [[Sidney W. Fox]], que han demostrado que pueden formarse espontáneamente en condiciones similares a las que se cree que existían en la época de la formación de la Tierra.<ref>Cornell University: Protocells: What did the early protocells look like? Dump vom 5. Oktober 2012</ref> En estos experimentos se formaron [[liposoma]]s y [[microesfera]]s con estructuras membranosas similares a las [[bicapa lipídica|bicapas fosfolipídicas]] de la célula.
 
A partir de ello, se ha discutido si el [[origen de la vida]] y el origen del [[evolución biológica|proceso de evolución]] surgieron al mismo tiempo. Se ha postulado que, de forma equivalente a como actúa el proceso de evolución en los seres vivos, también actuarían los mecanismos evolutivos en compuestos químicos antes de que hubiese vida.
 
En este sentido, científicos como [[Martin A. Nowak]] y [[Hisashi Ohtsuki]] han postulado cómo y cuándo la [[cinética química]] pasa a convertirse en una dinámica evolutiva, formulando una teoría matemática general para el origen de la evolución. En ella se describe la previda como un alfabeto de activos [[monómero]]s que forman al azar [[polímero]]s, siendo un sistema generativo que puede producir la información, en la que originalmente se presenta una preevolutiva dinámica de [[Selección natural|selección]] y [[mutación]], pero no [[Replicación de ADN|replicación]], a diferencia de la vida. A partir de análisis matemático se concluye que las mejores y más competentes candidatas moleculares para la vida ya habían sido seleccionadas antes incluso de que empezaran a reproducirse. Igualmente, aunque la previda es un andamiaje en que se basa la vida, existe una fase de transición en la que, si la tasa efectiva de replicación supera un valor crítico, entonces la vida compite con la previda y, finalmente, la vida destruye a la previda.<ref>{{cita publicación | url=http://www.pnas.org/content/early/2008/09/11/0806714105.full.pdf+html |autor=Martin A. Nowak y Hisashi Ohtsuki |título=Prevolutionary dynamics and the origin of evolution |publicación=Proceedings of the National Academy of Sciences |año=2008 |doi=10.1073/pnas.0806714105 |volumen=105 |número=39 |páginas=14924-14927}}</ref>
 
El origen de los protobiontes es algo incierto y se ha propuesto dos modelos para la formación de los protobiontes:
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* El primer modelo propone que los [[ribosoma]]s como [[Montaje supramolecular|complejos autorreplicantes]] aparecieron durante el mundo de ARN y por tanto estos complejos al rodearse con liposomas formarían los protobiontes.<ref>{{cite journal | authors = Noller HF | title = Evolution of protein synthesis from an RNA world | journal = Cold Spring Harbor Perspectives in Biology | volume = 4 | issue = 4 | pages = a003681 | date = April 2012 | pmid = 20610545 | pmc = 3312679 | doi = 10.1101/cshperspect.a003681 }}</ref> Estas hipotéticas estructuras abióticas también han sido llamadas ribocitos.<ref>{{cite journal | authors = Yarus M | title = Primordial genetics: phenotype of the ribocyte | journal = Annual Review of Genetics | volume = 36 | issue = | pages = 125–51 | year = 2002 | pmid = 12429689 | doi = 10.1146/annurev.genet.36.031902.105056 }}</ref> El [[ADN]] y la complejidad celular aparecería al momento en que los protobiontes darían origen al [[último antepasado común universal]].<ref>{{cite journal | authors = Caetano-Anollés G, Seufferheld MJ | title = The coevolutionary roots of biochemistry and cellular organization challenge the RNA world paradigm | journal = Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology | volume = 23 | issue = 1–2 | pages = 152–77 | year = 2013 | pmid = 23615203 | doi = 10.1159/000346551 }}</ref> Sin embargo no explica como se originó el ADN dentro los protobiontes.
 
* El segundo modelo propone que la mayoría de los elementos genómicos o secuencias celulares pudieron haber aparecido en el [[Hipótesis del mundo de ARN|mundo de ARN]] como los [[ribosoma]]s, [[ribozima]]s, [[intrón|intrones]], [[transposones]], [[plásmidos]], [[enzima]]s, [[exones]], etc a la par de los [[virus]], [[viroide]]s y [[virus satélite]]. Según este modelo los [[ribozima]]s fueron los primeros replicadores de la etapa inicial del mundo de ARN ydebido a que no codifican proteínas, estos replicadores al haberse unido con proteínas, formaríanse pasaría al mundo de ARN + proteínas donde surgirían los virus de ARN, satélites de ARN junto con, los [[ribosoma]]s, posteriormente los virus delas [[ARN ypolimerasa]]s, satélitesposteriormente deestos ARNprecederían originariana los retroelementos como los [[Intrón|intrones]] del grupo II y, [[retrón|retrones]], [[transcriptasa inversa]], dando paso al mundo de retrotranscripción, a su vez estos elementos harían la transición del [[ARN]] al [[ADN]] dandopasando origenfinalmente aal losmundo de ADN donde por último se originarían las [[ADN polimerasa]]s, virus de ADN, satélites de ADN, transposones y, plásmidos, [[repeticiones en tándem]], [[exón|exones]]. Estos [[acelular]]es o elementos genéticos al haberse unido con [[liposoma]]s formados espontáneamente originarían los [[protobionte]]s.<ref name="worldluca"/><ref name="dolja"> Eugene Koonin, Valerian V Doljja (2014). [https://www.ncbisciencedirect.nlm.nih.govcom/pmcscience/articlesarticle/PMC4054253pii/S1879625713001028?via%3Dihub VirusA Worldvirocentric asperspective anon Evolutionarythe Networkevolution of Viruses and Capsidless Selfish Elementslife]. MicrobiologyScience and Molecular Biology ReviewsDirect.</ref><ref name="direct"> Eugene V Koonin, Tatiana G Senkevich, Valerian V Dolja (2006). [https://biologydirect.biomedcentral.com/articles/10.1186/1745-6150-1-29 The ancient Virus World and evolution of cells]. Biology Direct.</ref><ref name="koonin">Eugene Koonin (2015). [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4958936/ Viruses and mobile elements as drivers of evolutionary transitions]. NCBI.</ref><ref> Eugene Koonin, Valerian V Doljja (2014). [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4054253/ Virus World as an Evolutionary Network of Viruses and Capsidless Selfish Elements]. Microbiology and Molecular Biology Reviews.</ref><ref> Patrick Forterre. [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16164990/ The Two Ages of the RNA World, and the Transition to the DNA World: A Story of Viruses and Cells]. Science Direct.</ref><ref> [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16690855/ Did DNA Come From Viruses?]. </ref> Sin embargo el origen de los virus y satélites todavía es materia de debate y para otros autores los virus pudieron originarse en los protobiontes y no en el mundo de ARN.<ref name="luca"/> Un [[experimento]] (2015) ha demostrado que las [[cápside]]s de los virus pudieron haberse originado en el mundo de ARN y servían como un medio de transferencia horizontal entre las comunidades de replicadores dado a que estas comunidades no podrían sobrevivir si el número de [[ADN egoísta|parásitos génicos]] aumentaba, siendo ciertos genes los responsables de la formación de estas estructuras y los que favorecían la supervivencia de las comunidades autorreplicativas.<ref> Matti Jalasvuori, Sari Mattila, Ville Hoikkala (2015). [https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0126094 Chasing the Origin of Viruses: Capsid-Forming Genes as a Life-Saving Preadaptation within a Community of Early Replicators]. Plos One. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0126094 </ref> Sin embargo el origen de los virus y satélites todavía es materia de debate y para otros autores los virus pudieron originarse en los protobiontes y no en el mundo de ARN.<ref name="luca"/> Esto sugiere que los protobiontes y el último antepasado común universal ya habrían sido infectados por virus y otras entidades acelulares.<ref name="luca"> Mart Krupovic, Valerian V. Dolja, Eugene V. Koonin (2020). [https://www.nature.com/articles/s41579-020-0408-x The LUCA and its complex virome]. Nature.</ref> Los protobiontes fueron estructuras formadas por una sola membrana lípidica, de tamaño nanómetrico, probablemente hayan tenido características vitales como [[reproducción asexual]] y capacidades metabólicas, pero limitadas ya que podrían tener nula capacidad para sintetizar [[nucleótido]]s y [[aminoácido]]s.<ref>Raphaël Méheust, David Burstein, Cindy J. Castelle & Jillian F. Banfield, 2019, [https://www.nature.com/articles/s41467-019-12171-z The distinction of CPR bacteria from other bacteria based on protein family content.] Nature Communications volume 10, Article number: 4173</ref> Por último los protobiontes originarían al [[último antepasado común universal]] al haber desarrollado las características más complejas de las células como [[citoplasma]], [[citoesqueleto]], [[membrana plasmática]] y [[pared celular]].
 
A partir de ello, se ha discutido si el [[origen de la vida]] y el origen del [[evolución biológica|proceso de evolución]] surgieron al mismo tiempo. Se ha postulado que, de forma equivalente a como actúa el proceso de evolución en los seres vivos, también actuarían los mecanismos evolutivos en compuestos químicos antes de que hubiese vida.
 
En este sentido, científicos como [[Martin A. Nowak]] y [[Hisashi Ohtsuki]] han postulado cómo y cuándo la [[cinética química]] pasa a convertirse en una dinámica evolutiva, formulando una teoría matemática general para el origen de la evolución. En ella se describe la previda como un alfabeto de activos [[monómero]]s que forman al azar [[polímero]]s, siendo un sistema generativo que puede producir la información, en la que originalmente se presenta una preevolutiva dinámica de [[Selección natural|selección]] y [[mutación]], pero no [[Replicación de ADN|replicación]], a diferencia de la vida. A partir de análisis matemático se concluye que las mejores y más competentes candidatas moleculares para la vida ya habían sido seleccionadas antes incluso de que empezaran a reproducirse. Igualmente, aunque la previda es un andamiaje en que se basa la vida, existe una fase de transición en la que, si la tasa efectiva de replicación supera un valor crítico, entonces la vida compite con la previda y, finalmente, la vida destruye a la previda.<ref>{{cita publicación | url=http://www.pnas.org/content/early/2008/09/11/0806714105.full.pdf+html |autor=Martin A. Nowak y Hisashi Ohtsuki |título=Prevolutionary dynamics and the origin of evolution |publicación=Proceedings of the National Academy of Sciences |año=2008 |doi=10.1073/pnas.0806714105 |volumen=105 |número=39 |páginas=14924-14927}}</ref>
 
== Concepto de Progenote ==
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== Véase también ==
 
* [[Acelular]]
* [[Acytota]]
* [[Abiogénesis]]
* [[Coacervado]]
* [[Nanobacteria]]
* [[AcelularNanobio]]
 
== Enlaces externos ==
{{traducido ref|en|Protobiont}}
 
{{Control de autoridades}}
 
[[Categoría:Origen de la vida]]
[[Categoría:Química coloidal]]