Revolucionando la química: más de 4 mil millones de reacciones en la vida temprana simuladas a través de Blockchain
por Clarence Oxford
Los Ángeles CA (SPX) 25 de enero de 2024

En una utilización innovadora de la tecnología blockchain, un equipo de químicos ha reutilizado con éxito el proceso computacional típicamente utilizado en la minería de criptomonedas para simular una purple sin precedentes de reacciones químicas, potencialmente vinculadas con los orígenes de la vida en la Tierra. Este estudio, publicado en la revista Chem el 24 de enero, marca una nueva intersección entre la química, la informática y la tecnología blockchain.
Dirigido por el autor principal Bartosz A. Grzybowski del Instituto Coreano de Ciencias Básicas y la Academia Polaca de Ciencias, el equipo de investigación se embarcó en un viaje para explorar la química primordial de la Tierra primitiva. Grzybowski afirmó: «En este punto, podemos decir que buscamos exhaustivamente todas las combinaciones posibles de reactividad química que los científicos creen que habían estado operativas en la Tierra primitiva».
El núcleo del proyecto implicó la construcción de una vasta purple de reacciones químicas, denominada NOEL (Pink de vida temprana), a partir de moléculas fundamentales como agua, metano y amoníaco, que se cree que abundan en la Tierra naciente. El equipo estableció reglas específicas para posibles interacciones químicas y tradujo estos datos complejos a un formato legible por computadora. Aprovechando la cadena de bloques, orquestaron eficazmente el cálculo de estas reacciones en una pink global de computadoras.
Grzybowski aclara el proceso: «La computadora toma las moléculas primordiales y las químicas prebióticas aceptadas. Las codificamos en la máquina y luego las liberamos al mundo». El esfuerzo de colaboración, que involucró a Allchemy y utilizó la plataforma Golem, una red international de potencia informática descentralizada, facilitó la simulación de más de 11 mil millones de reacciones, y finalmente la redujo a 4,9 mil millones de reacciones plausibles.
La red NOEL abarca partes de rutas metabólicas bien conocidas, como la glucólisis y el ciclo de Krebs, cruciales para la generación de energía en los organismos, e incluye síntesis de 128 moléculas bióticas simples, como azúcares y aminoácidos. Curiosamente, de los 4.900 millones de reacciones, sólo unos pocos cientos fueron identificados como autorreplicantes, un aspecto clave del surgimiento de la vida, aunque generalmente se piensa que requiere macromoléculas complejas como las enzimas.
«Nuestros resultados significan que con sólo moléculas pequeñas presentes, la autoamplificación es un evento raro. No creo que este tipo de autorreplicación estuviera operativo en la Tierra primitiva, antes de que de alguna manera se formaran estructuras moleculares más grandes», explica Grzybowski. Este hallazgo empuja a la comunidad científica a reconsiderar los mecanismos que podrían haber llevado al surgimiento de sistemas autorreplicantes y, en última instancia, a la vida.
Esta investigación no sólo arroja luz sobre las posibles vías químicas de la Tierra primitiva, sino que también ejemplifica un enfoque transformador de la informática científica. La utilización de blockchain para la investigación científica democratiza el acceso a los recursos computacionales. Como señala Grzybowski, «Nuestro sistema de educación se basa en universidades de élite, principalmente en el mundo occidental… Pero si puedes distribuir la informática de esta manera por una fracción del costo, puedes darle a otras personas la oportunidad de jugar».
El enfoque adoptado por Grzybowski y su equipo evita la necesidad de supercomputadoras centralizadas y costosas, ofreciendo una alternativa feasible para las instituciones que carecen de dichos recursos. «Con una plataforma como Golem, puede conectar la red de su institución y aprovechar toda la potencia inactiva de sus computadoras para realizar cálculos», sugiere Grzybowski, destacando el potencial de una aplicación y accesibilidad más amplias en la investigación científica.
Además, este uso innovador de blockchain desafía la percepción convencional de las criptomonedas. Grzybowski expresa su visión para el futuro: «Espero que la gente en ciencias de la computación pueda descubrir cómo podemos tokenizar las criptomonedas de alguna manera que pueda beneficiar a la ciencia world-wide… Tal vez la sociedad podría estar más feliz con el uso de las criptomonedas si pudiera decirle a la gente que en el futuro En este proceso podríamos descubrir nuevas leyes biológicas o algún nuevo medicamento contra el cáncer».


Informe de investigación: Aparición de ciclos similares al metabolismo en redes de reacción orquestadas por blockchain.


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