Editor James Urquhart. La "teoría del ensamblaje" pone a la química en el centro del escenario para explicar la complejidad molecular y los orígenes de la vida. ChemWorld 2023, 13 de Octubre
Cronin, Walker y sus colegas publicaron por primera vez un trabajo sobre la teoría del ensamblaje en 2021. Mostraron cómo la complejidad de las moléculas puede predecirse mediante algoritmos y medirse con espectrometría de masas para determinar si es probable que una molécula sea producto de la vida o no. La medición, llamada "índice de ensamblaje", se basa en el número mínimo de pasos necesarios para construir una molécula determinada.
El trabajo reveló un umbral de índice de ensamblaje para la vida, lo que significa que cualquier molécula con una complejidad superior a este umbral tenía que haber sido formada mediante un proceso vivo o similar a la vida. Esto sugirió un nuevo tipo de firma biológica que podría usarse para buscar vida extraterrestre, o al menos procesos similares a la vida, que pueden no parecerse en nada a la vida que conocemos en la Tierra.
De la aleatoriedad a la selección
Ahora, los investigadores han avanzado su modelo de teoría del ensamblaje para explicar cómo la selección y la evolución (términos que utilizan en un sentido más amplio y general que los utilizados en biología) pueden impulsar las sustancias químicas hacia formas cada vez más complejas en el menor número de pasos. Al hacerlo, también podría explicar cómo la materia no viva, inerte y que inter-actúa aleatoriamente, de alguna manera pasó a formar parte de las moléculas de la vida a través de algún tipo de proceso de selección.
"La teoría de ensamblaje determina la escala del universo en la que puede surgir la vida, y es la escala del enlace químico", afirma Cronin. "Esto proporciona una forma completamente nueva de ver la materia que compone nuestro mundo, definida no sólo por partículas inmutables sino por la "memoria" necesaria para construir objetos mediante selección a lo largo del tiempo". Esta "memoria" de la historia de formación de un objeto, explica Cronin, se "almacena" en la variedad y complejidad de sus enlaces químicos, que corresponden a su nivel de complejidad. Esta historia de formación es la forma en que la teoría del ensamblaje define un objeto, lo que significa que el grado de selección entre un conjunto de objetos se puede medir si se conoce la complejidad molecular, o índice de ensamblaje.
Sin embargo, para realizar esta medición de selección, el equipo se dio cuenta de que se necesitaba otra variable además del índice de ensamblaje: la abundancia o "número de copias" de un objeto determinado en un conjunto, y es crucial. "Los objetos complejos con copias idénticas son marcadores de oro para la selección", afirma Cronin. Esto se debe a que cuanto más complejo se vuelve un objeto, la probabilidad de que exista una copia idéntica disminuye sin la selección de un mecanismo basado en información para crearla. Es por eso que un objeto complejo no surge simplemente al azar: se define por la historia de lo que lo creó a través de la selección.
Al formular una ecuación que tiene en cuenta tanto el índice de ensamblaje como el número de copia, el equipo pudo calcular una cantidad, llamada ensamblaje, que describe el grado de selección en un conjunto de objetos. "Resolver esto transformó la teoría del ensamblaje de una especie de firma de la vida a una comprensión real del proceso de construcción de la vida", añade Cronin.
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Nueva presentación el 28 de noviembre.
Cordiales saludos.
Dr. Anibal E. Bagnarelli,
Bioquímico-Farmacéutico,UBA.
Ciudad de Buenos Aires, R. Argentina
