Un mètode basat en IA busca omplir el buit entre l'origen de la vida i l'ancestre comú universal

    VALÈNCIA, 2 Oct. (EUROPA PRESS) -

   Juli Peretó i Pablo Carbonell, investigadors de l'Institut de Biologia Integrativa de Sistemes (I2SysBio) --centre mixt de la Universitat de València (UV) i del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC)-- aporten una estratègia per a retrocedir des de l'últim ancestre comú universal (LUCA) fins a l'origen de la vida.

   El treball, aparegut hui en la revista 'Philosophical Transactions', de la Royal Society britànica, usa l'estratègia del metabolisme generatiu, una metodologia d'anàlisi pròpia de la biologia sintètica que empra algoritmes d'intel·ligència artificial per a extrapolar les capacitats metabòliques de LUCA cap al passat.

   Pablo Carbonell, investigador científic del CSIC, remarca que "la proposta que fem es basa en les metodologies del metabolisme generatiu, que compta amb un èxit contrastat fet palès en l'àmbit de la biologia sintètica i l'enginyeria metabòlica".

   D'altra banda, "la novetat és que estes tècniques puguen ser aplicades a un dels grans problemes pendents de l'evolució primitiva de la vida: com va emergir el metabolisme complex de LUCA", ha destacat Juli Peretó, també catedràtic de Bioquímica i Biologia Molecular de la UV.

   En el treball s'argumenta que els models de metabolisme generatiu, basats en un conjunt de regles de reacció, obrin una via prometedora per explorar l'evolució enzimàtica dins d'un espai metabòlic estès, que inclou tant les reaccions metabòliques que són actualment reals com les possibles amb unes condicions ambientals donades.

   "En comprendre esta gamma completa de reaccions possibles, podem fer hipòtesis més detallades sobre els orígens de la vida", destaquen els investigadors.

UN PLANETA MOLT DIFERENT A L'ACTUAL

   Un dels problemes clàssics de l'estudi de l'evolució primitiva de la vida és com es va donar la transició de la química prebiòtica (abans de l'aparició de la vida), en un planeta molt diferent a l'actual, cap als metabolismes més primitius que arribaren a fer possible l'evolució dels primers microorganismes.

   Fins ara, la combinació dels enfocaments ascendents (de la química cap a la biologia) i descendents (des de la diversitat metabòlica actual fins a LUCA) no podia salvar la bretxa entre el món prebiòtic i LUCA.

   "Es pot rastrejar l'evolució dels enzims a través de l'arbre de la vida cap a LUCA i mapejar els gens ancestrals que possiblement tenia LUCA i els seus corresponents grups de reaccions codificades", expliquen Carbonell i Peretó. Amb les metodologies derivades del metabolisme generatiu, els autors proposen que aquests grups de reacció que observem en l'actualitat es poden rebobinar fins al conjunt de reaccions prebiòtiques associades als inicis de l'evolució biològica.

   L'article forma part d'un volum especial de la revista PTRS, que es dedica al tema 'Origins of life: the possible and the actual', que recull en part els treballs presentats a un simposi del Santa Fe Institute i que coordinen Ricard Solé (ICREA, Institut de Biologia Evolutiva CSIC-UPF), Chris Kempes (Santa Fe Institute) i Susan Stepney (Universitat de York).