Fuente de vida: las gotas de agua contienen un ingrediente secreto para construir vida
Los químicos descubren la clave de la química de la Tierra primitiva, que podría desbloquear formas de acelerar la síntesis química para el descubrimiento de fármacos
WEST LAFAYETTE, Indiana – Químicos de la Universidad de Purdue han descubierto un mecanismo que permite que se produzcan reacciones de formación de péptidos en el agua, algo que ha desconcertado a los científicos durante décadas.
«Es básicamente la química detrás del origen de la vida», dijo cocineros grahamHenry Bohn Hass Profesor emérito de química analítica en Purdue’s facultad de ciencias. “Esta es la primera demostración de que las moléculas primordiales, aminoácidos simples, forman espontáneamente péptidos, los componentes básicos de la vida, en gotas de agua pura. Es un descubrimiento dramático. »
Esta química a base de agua, que conduce a las proteínas y, por lo tanto, a la vida en la Tierra, también podría conducir al desarrollo más rápido de medicamentos para tratar las enfermedades más debilitantes de la humanidad. El descubrimiento del equipo fue publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
Durante décadas, los científicos han teorizado que la vida en la Tierra comenzó en los océanos. La química, sin embargo, seguía siendo un enigma. Los aminoácidos crudos, algo que los meteoritos entregan diariamente a la Tierra primitiva, pueden reaccionar y unirse para formar péptidos, los componentes básicos de las proteínas y, finalmente, la vida. Curiosamente, el proceso requiere la pérdida de una molécula de agua, lo que parece muy poco probable en un ambiente húmedo, acuoso u oceánico. Para que se formara la vida, necesitaba agua. Pero también necesitaba espacio lejos del agua.
Cooks, un experto en espectrometría de masas y química de la Tierra primitiva, y su equipo han descubierto la respuesta al acertijo: «El agua no está mojada en todas partes». En los márgenes, donde la gota de agua se encuentra con la atmósfera, pueden tener lugar reacciones increíblemente rápidas que transforman los aminoácidos abióticos en los componentes básicos de la vida. Los lugares donde el rocío del mar vuela por el aire y las olas golpean la tierra, o donde el agua dulce se precipita por una pendiente, fueron paisajes fértiles para la posible evolución de la vida.
Los químicos han pasado más de 10 años usando espectrómetros de masas para estudiar las reacciones químicas en las gotas de agua.
«Las velocidades de reacción en las gotas son de cien a un millón de veces más rápidas que las mismas sustancias químicas que reaccionan en una solución a granel», dijo Cooks.
Las velocidades de estas reacciones hacen que los catalizadores sean innecesarios, acelerando las reacciones y, en el caso de la química de la Tierra primitiva, haciendo posible la evolución de la vida. Comprender cómo funciona este proceso ha sido el objetivo de décadas de investigación científica. El secreto de cómo apareció la vida en la Tierra puede ayudar a los científicos a comprender por qué sucedió e informar la búsqueda de vida en otros planetas e incluso lunas.
Comprender cómo los aminoácidos se convirtieron en proteínas y, finalmente, en formas de vida está revolucionando la comprensión de los científicos sobre la síntesis química. Esta misma química ahora podría ayudar a los químicos sintéticos a acelerar reacciones esenciales para el descubrimiento y desarrollo de nuevos medicamentos y tratamientos terapéuticos para enfermedades.
“Si caminas por un campus universitario por la noche, los edificios con las luces encendidas son donde trabajan los químicos sintéticos”, dijo Cooks. «Sus experimentos son tan lentos que se prolongan durante días o semanas. No es necesario, y utilizando la química de las gotas, hemos construido un dispositivo, que actualmente está en uso en Purdue, para acelerar la síntesis de nuevos productos químicos. y posibles nuevos medicamentos.
