La pregunta de cómo surgió la vida aquí en la Tierra es un misterio que continúa
Uno de los aspectos más desalentadores del misterio tiene que ver con péptidos y enzimas, que caen en una situación de "pollo y huevo". Para abordar esto, un equipo de investigadores del University College London (UCL) realizó recientemente un estudio que demostró efectivamente que los péptidos podrían haberse formado en condiciones
El estudio que detalla sus hallazgos fue publicado recientemente en la revista científica. Naturaleza. El equipo de investigación fue dirigido por el Dr. Matthew Powner, lector de Química Orgánica del Departamento de Química de UCL, e incluyó a Pierre Canavelli y al Dr. Saidul Islam, ambos investigadores de la Sección de Química Orgánica y Biológica de UCL.
Como Powner explicó el propósito de su estudio en una entrevista reciente con UCL News:
“Los péptidos, que son cadenas de aminoácidos, son un elemento absolutamente esencial de toda la vida en la Tierra. Forman el tejido de las proteínas, que sirven como catalizadores para los procesos biológicos, pero ellos mismos requieren enzimas para controlar su formación a partir de aminoácidos. Así que hemos tenido un problema clásico de huevo y gallina: ¿cómo se hicieron las primeras enzimas?
Como indican en su estudio, una considerable investigación en el pasado se ha dedicado a descubrir cómo los péptidos se formaron por primera vez y permitieron el surgimiento de la vida. Sin embargo, toda la investigación previa se ha centrado en los aminoácidos, en lugar de la reactividad de sus precursores químicos (conocidos como aminonitrilos).
Mientras que los aminonitrilos requieren condiciones duras para formar aminoácidos (típicamente fuertemente ácidos o alcalinos), los aminoácidos deben recargarse con energía para formar péptidos. Sin embargo, los investigadores encontraron una manera de eludir estos dos pasos al demostrar que los péptidos podrían fabricarse directamente a partir de aminonitrilos ricos en energía.
Su método aprovechó la reactividad incorporada de los aminonitrilos con las otras moléculas que formaban parte del entorno primordial de la Tierra. El proceso consistió en combinar sulfuro de hidrógeno con aminonitrilos y el sustrato químico ferricianuro ([Fe (CN)6]3?) en agua, que produjo péptidos.
Lo que esto demostró fue que los aminonitrilos son capaces de lograr la formación de enlaces peptídicos en el agua por sí solos, y con mayor facilidad que los aminoácidos. Además, demostró que esto podría ocurrir en medio de condiciones y productos químicos que se desgasifican durante las erupciones volcánicas y que probablemente estuvieron presentes en la Tierra hace miles de millones de años. Dijo Pierre Canavelli, el primer autor del estudio:
"La síntesis controlada, en respuesta a estímulos ambientales o internos, es un elemento esencial de la regulación metabólica, por lo que creemos que la síntesis de péptidos podría haber sido parte de un ciclo natural que tuvo lugar en la muy temprana evolución de la vida".
"Esta es la primera vez que se ha demostrado convincentemente que los péptidos se forman sin usar aminoácidos en el agua, usando condiciones relativamente suaves que probablemente estén disponibles en la Tierra primitiva", agregó el coautor Dr. Saidul Islam.
Estos hallazgos podrían tener implicaciones significativas para el estudio de la abiogénesis, así como la búsqueda de vida en planetas extrasolares. También pueden ser útiles en el campo de la química sintética ya que la formación de enlaces amida es esencial para la fabricación de materiales sintéticos, bioactivos. En comparación con los procesos químicos convencionales que se utilizan comercialmente, este nuevo método es más eficiente y mucho más rentable.
Mirando hacia el futuro, el equipo de investigación está buscando avanzar en sus estudios al encontrar otras formas en que los aminonitrilos pueden conducir a péptidos. Actualmente también están investigando las propiedades funcionales de los péptidos que su experimento produjo con la esperanza de comprender mejor cómo podrían haber ayudado a desencadenar la formación de vida en la Tierra ca. Hace 4 mil millones de años.
Después de muchas generaciones de intentar (y fracasar) recrear los componentes básicos de la vida, ¿podría ser que los científicos simplemente lo hayan estado haciendo?
