¿Qué tan cerca están los científicos de crear vida? ¿Cuáles son las preguntas que están investigando? ¿Qué éxitos han logrado? ¿Qué pasos deben tomar? ¿Cuáles son algunos enlaces útiles a los artículos de los laicos?

Answer 1

Aclarar qué es la “vida” para el propósito de esta pregunta.
La vida tal como la conocemos es celular, formada por una macromolécula que contiene información encapsulada en una membrana de autoensamblaje, con la capacidad de replicarse y transferir información hereditaria (no es una copia exacta de la información original sino una variante) a las células hijas. . Las células hijas están entonces sujetas a la evolución darwiniana.

¿Qué tan cerca están los científicos de crear vida?
Es difícil para cualquiera estimar qué tan cerca, pero hace dos semanas (29 de noviembre de 2013), se informó un avance en uno de los pasos importantes hacia la creación de una protocélula de ARN (Figura 1). La protocélula de ARN es un ARN encerrado en una membrana y se puede replicar ( The Life Force, Science 2013 ). El ARN ( no el ADN ) es la entidad portadora de información en esta protocélula. De los ocho desafíos enumerados en el artículo (ver más abajo), hacia la creación de una “protocélula basada en ARN en evolución”, el laboratorio de Jack Szostak resolvió los tres primeros, hizo un progreso reciente con tres más, y queda dos por demostrar como solucionables.

Pasos hacia una protocélula de ARN en evolución ( The Life Force, Science 2013 )

1. Permitir que la copia de la plantilla de ARN continúe a pesar de las cadenas con enlaces backbone aleatorios – Estado . Hecho
2. Permita que las cadenas de ARN emparejadas se separen sin altas temperaturas. Estado Hecho
3. Evita que los iones metálicos (necesarios para copiar el ARN) destruyan las cadenas de protocélulas y ARN. Estado Hecho
4. Mejorar la precisión de copia de ARN sin enzimas. Estado Progreso reciente
5. Acelerar la velocidad de copia de ARN sin enzimas. Estado Progreso reciente
6. Evita que las cadenas de ARN se reformen rápidamente a doble cara después de que se separen. Estado Progreso reciente
7. Químicamente “active” los nucleótidos de ARN para unirse a una hebra en crecimiento. Estado No demostrado
8. Permitir que el ARN se forme en protocélulas sin filamentos de la plantilla del cebador. Estado No demostrado

De los desafíos resueltos hasta ahora, el más importante fue cómo evitar que uno de los ingredientes más importantes para copiar una plantilla de ARN, los iones de magnesio cargados, que no se encuentran en una enzima, destruya la membrana celular y las cadenas de ARN en crecimiento. rápido como ellos los construyen. En el artículo publicado hace dos semanas en Science ( Protocélulas de Modelo interno de síntesis de ARN no enzimático ) , demuestran un derivado de ácido cítrico que se une al magnesio lo suficientemente apretado para que no rompa la membrana celular o el ARN en crecimiento, y al mismo tiempo el tiempo, lo suficientemente suelto como para darle al margen de iones de magnesio copiar una hebra de ARN de plantilla.

Los dos pasos restantes (7 y 8 enumerados anteriormente) son grandes obstáculos que aún deben superarse.

Un trabajo anterior (2009) que demuestra la replicación autosostenida
Un trabajo anterior de Gerald F. Joyce demostró la replicación autosostenida de una enzima de ARN ( replicación autosostenida de una enzima de ARN, Science, febrero de 2009 ) donde una enzima de ARN E catalizó la fusión de las cadenas de ARN A y B para formar E ‘, mientras que E’ catalizó la fusión de cadenas A ‘y B’ para formar E. La replicación autosostenida se produce con un tiempo de duplicación de aproximadamente 1 hora y podría continuarse indefinidamente. Si bien esta demostración de replicación autosostenida fue limitada en dos aspectos

• el contenido de información de las cadenas contenía solo 24 bits de información (es decir, eran cadenas de ARN de longitud corta) y
• la replicación se basó en proporcionar cadenas de 60 bits de longitud desde el principio y no están sujetas a mutación y selección

Todavía mostraba cómo podría ocurrir una replicación autosostenida en ausencia de proteínas u otro material biológico. Figuras 2 y 3

¿El intento de “protocélulas” (si tiene éxito) sería una repetición del origen de la vida en la tierra?
No. Hay varias preguntas sin responder que aún permanecerían, como por ejemplo, cómo surgieron los bloques de construcción del ARN (los nucleótidos son difíciles de sintetizar). Sin embargo, puede acercarnos más a comprender cómo comenzó la vida …

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Figuras
Figura 1. Modelo de Protocell.
Modelo conceptual de una protocélula heterótrofa. El crecimiento de la membrana protocelular se debe a la incorporación de anfifilos provistos por el medio ambiente, mientras que la división puede ser impulsada por fuerzas físicas intrínsecas o extrínsecas. Los nucleótidos activados suministrados externamente atraviesan la membrana protocell y actúan como sustratos para la copia no enzimática de plantillas internas. La replicación completa de la plantilla seguida por la segregación aleatoria del material genético replicado conduce a la formación de protocélulas hijas. Síntesis dirigida por plantilla de un polímero genético en un … [Naturaleza. 2008]

Figura 2. Esquema para la replicación catalítica cruzada de enzimas de ARN. ( A ) La enzima E ‘(gris) cataliza la ligadura de los sustratos A y B (negro) para formar la enzima E, mientras que E cataliza la ligadura de A’ y B ‘para formar E’. Las dos enzimas se disocian para proporcionar copias que pueden catalizar otra reacción Replicación autosostenida de una enzima de ARN

Figura 3. Se construyeron doce pares de enzimas de ARN de replicación cruzada. Se eligieron cuatro nucleótidos en los extremos 5 ‘y 3’ de la enzima como los sitios para la variación genotípica, y se eligieron 11 nucleótidos dentro del núcleo catalítico como los sitios correspondientes para la variación fenotípica (regiones en recuadro). La secuencia de estos regiiones para cada una de las 12 enzimas E se muestra a la derecha. Las enzimas E ‘correspondientes tienen una secuencia complementaria en la región del genotipo y la misma secuencia en el núcleo catalítico. Las alteraciones del núcleo catalítico en relación con la enzima E1 se resaltan con círculos negros. Replicación autosostenida de una enzima de ARN

Referencias Adicionales
1. Szostak Lab: Publicaciones. John Szostak ganó el Premio Nobel en 2009 por su trabajo que revela el papel de los telómeros, los bits finales de los cromosomas que ayudan a proteger las instrucciones genéticas durante la división celular.
2. Poco a poco: la base darwiniana de la vida de la Pielbiología 2012
3. Sobre el Origen de la Vida en la Tierra, Ciencia 2009.

Answer 2

Mantenga una estrecha vigilancia sobre un tipo llamado Craig Venter, que se encuentra a la vanguardia de la investigación en genómica artificial. Ya ha creado un genoma artificial que funcionó muy felizmente dentro de una célula natural.
Su próximo trabajo es crear una célula artificial para su genoma artificial.
Craig Venter cerca de crear vida sintética
JCVI: Inicio

La Ciencia se conoce como biología sintética, la página de Wikipedia a continuación tiene muchas referencias y más lecturas.
Biología sintética

Answer 3

¿Qué quieres decir con crear? Si te refieres a inventar todo el genoma del organismo desde cero, sin utilizar ningún ADN existente secuenciado de organismos vivos como base, creo que es casi imposible. No estamos ni cerca de tener suficiente conocimiento de bioquímica y biología celular para poder jugar a Dios y diseñar un organismo de esta manera.

Si quiere decir crear como sintetizar un ser vivo desde cero, independientemente de la fuente de información en el genoma, pero no usar ningún ser vivo como maquinaria de fabricación, tenemos mucho camino por recorrer. Como se mencionó anteriormente, podemos sintetizar cromosomas completos (ver Creación de una célula bacteriana controlada por un genoma sintetizado químicamente, el artículo alámbrico ha sido citado por otros) y, mediante química sofisticada, es probable que podamos sintetizar membranas celulares, pero no sé Si podemos sintetizar orgánulos o ribosomas sin cosecharlos de células vivas. Así que creo que estamos muy lejos para que esto suceda.

Por otro lado, realmente no hay ningún propósito para crear vida desde cero, como lo demostró el equipo de Craig Venter, simplemente puede sintetizar el genoma, insertarlo en una célula a la que se eliminó su genoma, y ​​el genoma sintético asumirá el control y se hará efectivo. Un organismo sintético. Como se mencionó anteriormente, no entendemos la biología celular lo suficiente como para poder diseñar un genoma de novo, por lo que crear vida utilizando este método no es particularmente útil. Es mucho más fácil y económico simplemente insertar / modificar algunos genes de interés en un microbio que reemplazar todo el genoma. Me toma menos de una semana y menos de $ 50 para hacer esto para la levadura, dado los materiales de partida adecuados para cosas simples, y tal vez un mes para cosas más complejas, y soy bastante malo en eso. Técnicos expertos en clonación pueden hacer modificaciones locas en cuestión de días.

Answer 4

Interpreto esta pregunta como “¿Qué tan cerca están los intentos de los científicos de recrear el origen de la vida” *. En ese caso, sabemos cómo sintetizar biomoléculas desde cero, y sabemos cómo crear vesículas auto-replicantes para actuar como una membrana celular. Lo “único” que queda es combinar de alguna manera los dos para crear una célula real. Una vez que se pasa ese umbral crítico, podemos comenzar a ver cómo se integra un genoma en él, pero ese es un desafío mucho más complicado: no podemos crear un genoma a partir de aún así, solo tome los genomas existentes y mezcle un poco (otras respuestas mencionan el innovador trabajo de Venter en eso; los rumores clandestinos dicen que está cerca de hacer otro gran anuncio, pero no tengo información confiable sobre los detalles).

*: La razón de esta interpretación es que “crear vida” significa crear algo completamente nuevo para mí, no solo hacer quimeras de los organismos actuales como lo hizo Craig Venter con su genoma artificial. Sigue siendo un trabajo extremadamente importante y representativo de tremendos hitos tecnológicos, pero no es una vida “nueva”. Sólo una cosa semántica.

Answer 5

Aparentemente los científicos se están acercando pero ¿cuál es la definición de vida?

Por lo que he estado leyendo, voy con este:

Chaikin señala que la vida es difícil de definir, pero se puede decir que posee metabolismo, movilidad y la capacidad de auto replicarse. Sus cristales tienen los dos primeros, pero no los últimos.

Algunos científicos piensan que los bloques de construcción de la vida una vez existieron en tal forma, rebotando de un lado a otro durante millones de años hasta que se unieron en configuraciones que poseían la capacidad de copiarse a sí mismos.

Agregue ligeras imperfecciones en las copias (mutaciones, en otras palabras) y se cumplirán las condiciones necesarias para la selección natural y la evolución.

Cita: “Cristales vivos de surfistas coloidales activados por la luz”. Por Jeremie Palacci, Stefano Sacanna, Asher Preska Steinberg, David J. Pine, Paul M. Chaikin. Ciencia, vol. 339 No. 6119, 1 de febrero de 2013.

En este artículo en Wired, “¡ Está (casi) vivo! Los científicos crean un cristal de vida cercana ” tomado del documento citado anteriormente, los autores dicen que “En cuanto a lo que está sucediendo ahora en el laboratorio de Palacci y Chaikin, una partícula actualmente en desarrollo no está No es móvil, pero tiene un metabolismo y es auto-replicante.

“Estamos trabajando en ello”, dijo Chaikin.
¡Está (casi) vivo! Los científicos crean un cristal cercano a la vida – Ciencia cableada

Como señala Quora User, Craig Venter es ciertamente uno de los que hay que ver y es interesante que desde 2010 apareció en un artículo en Wired Science, Scientists Create First Self-Replicating Synthetic Life.

El ADN artificial ha arrancado una célula por primera vez.

En una hazaña que es la culminación de dos años y medio de pruebas y ajustes, los investigadores del Instituto J. Craig Venter insertaron material genético artificial, impreso químicamente, sintetizado y ensamblado, en células que luego podían crecer naturalmente.

Es un artículo muy interesante, aunque tiene 3 años. Si tienes un momento, echa un vistazo.
Los científicos crean la primera vida sintética auto-replicante

Creo que está muy lejos de crear vida en un tubo de ensayo a “vida” como lo pensamos, que somos nosotros.

Answer 6

• ¿Más allá de un científico masculino que inserta su pene en una científica y la deja embarazada?
• ¿Más allá de un científico que insemina artificialmente un huevo “en un tubo de ensayo” (por así decirlo)?

La vida es extremadamente compleja. Ha evolucionado a lo largo de miles de millones de años y las partes sub-microscópicas de una célula no son tan simples. Todos ellos son más complejos que el conjunto más complejo de máquinas interconectadas que existen actualmente.

Edit: Dije esto en un comentario, que defino la vida como: “Una reversión de la entropía autorreplicada, localizada, localizada”. Puedo estar equivocado en esto.

Answer 7

Ajit Rajasekharan tiene una buena respuesta. Me gustaría agregar que “crear vida” es algo que es mucho menos interesante para los científicos que para el resto del mundo. Es algo genial, pero no es algo que ofrezca ninguna información teórica particular, y los avances técnicos que se involucrarían probablemente no sean aplicables a mucho más.

Es una especie de Monster Truck de biología. Es genial, la gente querría verlo, pero no traes nada a casa, no te ayuda a fabricar autos nuevos y prácticos, no te dice nada sobre el transporte. Es principalmente una curiosidad divertida.

Answer 8

Mi percepción es que nos estamos volviendo buenos para entender las distintas piezas. Hay mucho descubrimiento por hacer todavía. Las instrucciones y los procesos necesarios para crear una forma de vida real, nueva y viable nos superan en la actualidad.

Estamos empezando a entender cómo cambiar las cosas, pero nos mantenemos muy poco informados sobre las implicaciones de esos cambios, en gran parte porque la vida aquí es muy compleja, ya que ha evolucionado durante un período de tiempo muy considerable. Como especie, simplemente no hemos estado tanto tiempo en comparación, y no tenemos otro marco de referencia porque la única vida que conocemos es la vida aquí.

Personalmente, no nos vemos muy de cerca, y hay muchas preguntas importantes en torno a si debemos o no hacerlo, incluso si pudiéramos hacerlo en una etapa tan temprana.

Mi opinión personal sobre esto es que vivimos en un planeta que está vivo y existe dentro de ese complejo sistema de vida. Hay vida o no, y aquí hay vida.

Crear una vida completamente nueva, no del sistema que nos llevó a pensar aquí, puede tener serias consecuencias. Si es único, ¿cómo competirá con la vida establecida que necesitamos para existir, por ejemplo? Si no es así, ¿estamos realmente creando una nueva vida en lugar de trabajar con la vida aquí?

Answer 9

Francamente, créanme o no, de alguna manera tengo un olor, que alguien va a hacer esta pregunta, pero nunca anticipé ni esperé que eso se dirigiera a mí.

No sé qué “mal” te hice, no recuerdo que alguna vez haya rechazado tu respuesta.

Cuando encontraron la Amoeba y cuando leí eso, en el año 1967 en mi libro de ciencias, sé que tengo la corazonada de que algún día me convertiré en un conejillo de indias para que se cree la “vida”.

Así que dejé de leer biología y fracasé y luego me uní a Commerce sin sentido común. Escapé a los médicos al no tomar ningún escáner, inyección o tabletas al comer y masticar diferentes hojas de plantas para controlar mi BP; Usé polvo de roca para controlar mi cabeza calva y solo tuve relaciones sexuales para aumentar mi tribu, y luego la sequé afuera y viví la vida de Quora diligentemente.

Observo tu cara de media sonrisa y me preocupa que algún día me hagas la pregunta que me cambiará la vida (para lo peor). Soy un experto en lectura de rostros, sin embargo, ¡pueden ser pequeños!

Tengo el presentimiento de que ya han creado la “vida” pero mi duda es que no pudieron encontrar el “sexo” de esa vida. Entonces, después de unos meses de deliberación, comenzaron a buscar en su interior para ver si hay / había algún Gay en la demanda de científico; o un transexual o hegirl en ese vestido. La búsqueda continúa y una vez que se completa, pueden encontrar al culpable que creó la vida sin sexo.

Luego, un anónimo preguntó en Quora: ¿cómo y por qué y quién puede dar una religión a la vida creada por los científicos? Otra pregunta (de nuevo de la India) afirmó que nuestros antiguos médicos encontraron la vida hace mucho tiempo atrás pero la enterraron en algún lugar, pero ese lugar exacto ahora estaba sumergido en el mar. La iglesia está en silencio hasta ayer según nuestro horario estándar de la India y verifiqué CNN ahora, pero no hubo noticias de última hora.

La CIA advirtió a la Casa Blanca y, por lo tanto, todos los hospitales de investigación en todos los demás países (excepto los EE. UU.) Que son administrados, controlados y financiados por EE. UU. Reciben una alerta por un posible complot para secuestrar esa vida sin sexo para que den una religión por su cuenta.

Todavía estoy preocupado. viendo a CNN y preocupado por la posible próxima pregunta de Joel Benjamin, que parece jovial pero que realmente crea problemas.

Editar:
(Gracias por preguntarme y gracias por leer / por paciencia esta mierda)

Answer 10

Depende de tu definición de vida. Si por vida te refieres a:

• Un sistema de autorreplicación capaz de manejar algunas fluctuaciones y extraer energía de su entorno mientras produce residuos, diría que muy cerca.
• una vaga noción que cambia cada vez que avanza la ciencia o la medicina: nunca.

Answer 11

No lejos de crear una bacteria artificial.

Un largo camino por recorrer para crear incluso algo tan simple como una ameba

Answer 12

Los científicos han estado creando la vida desde que ha habido científicos.

Marie Curie – 2 niños

Albert Einstein – 3 niños

Neil Degrasse Tyson – 2 niños

Stephen Hawking – 3 niños

y eso es sólo una búsqueda rápida.

Answer 13

No hay nada de qué preocuparse. Ellos no se acercarán a él. Lo siento si suena decepcionante pero tienes que admitirlo.