La vida en la Tierra pudo haber tenido un origen extraterrestre
Un equipo de científicos ha descubierto una nueva vía abiótica para la formación de cadenas peptídicas a partir de aminoácidos, un paso químico clave en el origen de la vida.
¿Cómo surgió la vida en nuestro planeta? El origen de la vida es una de las grandes preguntas de la humanidad a la que los científicos llevan décadas intentando responder. Sabemos que uno de los requisitos previos para el surgimiento de la vida es la producción y polimerización abiótica, no química, de los aminoácidos, los componentes básicos de la vida.
¿Qué es exactamente un aminoácido?
Los aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas, que son moléculas esenciales para la vida. Son compuestos orgánicos que contienen tanto un grupo amino (-NH2) como un grupo carboxilo (-COOH, un átomo de carbono unido a uno de oxígeno y a un grupo hidroxilo) unidos a un átomo de carbono central. El átomo de carbono central también tiene una cadena lateral, que varía entre los diferentes aminoácidos y les da sus propiedades químicas únicas.
Hay 20 aminoácidos diferentes que se encuentran comúnmente en las proteínas, cada uno con una cadena lateral única que confiere características químicas y físicas distintas. Los aminoácidos se unen entre sí a través de enlaces peptídicos, formando cadenas que pueden plegarse en formas tridimensionales complejas para crear proteínas funcionales. Los aminoácidos no solo son importantes para construir proteínas, sino que también tienen otras funciones importantes en el cuerpo. Se pueden utilizar como fuente de energía y también pueden servir como precursores para la síntesis de otras moléculas. En general, los aminoácidos juegan un papel crucial en la estructura, función y metabolismo de todos los organismos vivos.
Ahora podemos apuntar hacia las teorías sobre cómo se pudo haber originado la vida en la Tierra, donde la más aceptada, es la hipótesis del “mundo de ARN”.
Seguimos caminando hacia la comprensión de los orígenes de la vida
¿Qué dice esta teoría?
Según esta hipótesis, el ARN (ácido ribonucleico) fue una de las primeras moléculas biológicas en surgir y tenía la doble capacidad de almacenar información genética y catalizar reacciones químicas. Con el tiempo, las moléculas de ARN dieron lugar a sistemas más complejos, incluidas las células y, finalmente, los primeros organismos vivos. Pero solo es una hipótesis. Queda mucho trabajo por hacer para comprender completamente los mecanismos exactos y circunstancias que rodearon su origen.
"Se están discutiendo dos escenarios para el surgimiento de la vida en la Tierra: por un lado, la creación por primera vez de tales cadenas de aminoácidos en la Tierra y, por otro lado, la afluencia desde el espacio", explicó Tilmann Märk de la Universidad. de Innsbruck. "Para este último, tales cadenas de aminoácidos tendrían que generarse en las condiciones muy desfavorables e inhóspitas del espacio".
Ahora, un equipo de investigadores dirigido por Michel Farizon de la Universidad de Lyon y Tilmann Märk de la Universidad de Innsbruck ha hecho un descubrimiento significativo en el campo de la formación de cadenas peptídicas abióticas a partir de aminoácidos para el aminoácido más pequeño, la glicina, una molécula que ha sido observado varias veces extraterrestres en los últimos años.
Los expertos muestran que pequeños grupos de moléculas de glicina exhiben polimerización con el aporte de energía. Se produce una reacción dentro de un grupo que consta de dos moléculas de glicina. Los dos aminoácidos se convierten en un dipéptido y una molécula de agua. Los investigadores también demostraron la reacción de un dipéptido a un tripéptido dentro de un grupo.
"Nuestro estudio arroja luz sobre el escenario unimolecular menos probable para la formación de tales cadenas de aminoácidos en las condiciones extremas del espacio", expone Michel Farizon, coautor del trabajo que recoge la revista Journal of Physical Chemistry A. "Pudimos demostrar que el crecimiento de la cadena peptídica se produce a través de reacciones unimoleculares en grupos de iones excitados, sin necesidad de contacto con un compañero adicional, como polvo o hielo".
Sin duda, este estudio ofrece una fuerte evidencia de que este paso crucial para el surgimiento de la vida puede ocurrir incluso en las condiciones muy inhóspitas del espacio.
"El estudio es un hito importante en el camino hacia la comprensión de los orígenes de la vida”, concluyen.
Referencia:
Denis Comte, Léo Lavy, Paul Bertier, Florent Calvo, Isabelle Daniel, Bernadette Farizon, Michel Farizon, Tilmann D. Märk. Glycine Peptide Chain Formation in the Gas Phase via Unimolecular Reactions. The Journal of Physical Chemistry A, 2023; 127 (3): 775 DOI: 10.1021/acs.jpca.2c08248
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