El papel de los aerosoles acuosos en el origen de la vida
09-08-2016

Investigadoras del Centro de Astrobiología identifican ácido glioxílico en polímeros de cianuro sintetizados en presencia de aerosoles acuosos, sustentando el “escenario del glioxilato” en la química prebiótica


Un tema central en las investigaciones sobre el origen de la vida es la búsqueda de rutas sintéticas, compatibles con las restricciones impuestas por la química prebiótica, que expliquen la producción de los compuestos químicos presentes en los organismos vivos y las relaciones entre ellos. Albert Eschenmoser propuso el denominado “escenario del glioxilato”, en el cual el glioxilato y su dímero formal, el dihidroxifumarato, son los compuestos químicos clave en la generación de un hipotético sistema metabólico bajo condiciones no enzimáticas. Estos compuestos servirían como reactivos de partida para la síntesis de biomonómeros, tales como azúcares, aminoácidos, pirimidinas y algunos de los componentes del ciclo inverso de los ácidos tricarboxílicos (rTCAC, en sus siglas en inglés). En este escenario el compuesto inicial es el HCN, pero hasta el momento no se habían hallado ejemplos que prueben la producción de glioxilato a partir de HCN, como originalmente sugirió Eschenmoser.

La investigadora Marta Ruiz-Bermejo, responsable del laboratorio de Química Prebiótica en el Centro de Astrobiología (CSIC-INTA), junto con la autora principal del trabajo, Margot Roig, y otras científicas del CAB han explorado varias síntesis de polímeros de HCN, junto con métodos estadísticos, como un paso para dilucidar el problema sintético del origen de la vida. El equipo prestó especial atención al papel de los aerosoles acuosos. Para ello, diseñaron un ciclo de burbuja-aerosol-gotas para disoluciones acuosas de NH4CN o NaCN utilizando un generador de aerosol ultrasónico. El sistema fue mantenido a una temperatura constante (38°C) con la generación de aerosol activa durante 3 y 30 días, bajo condiciones tanto anóxicas (atmósfera de N2) como de presión atmosférica.

Los polímeros sintetizados se analizaron mediante la técnica de cromatografía de gases – espectrometría de masas (GC-MS). Las investigadoras identificaron, por primera vez, el ácido glioxílico en estos polímeros, junto con algunos componentes del rTCAC, aminoácidos y varios heterociclos (pirimidinas, purinas, pteridinas e hidantoinas). Estos resultados, que han sido publicados en el Chemistry A European Journal, apoyan la hipótesis del “escenario del glioxilato” de Eschenmoser y sugieren que los aerosoles acuosos podrían desempeñar un importante papel en la generación de las primeras biomoléculas.



Figura 1. Mediante la síntesis de polímeros de HCN se exploró el  denominado "escenario del glioxilato", prestando  especial atención al papel de los aerosoles acuosos. Los resultados mostraron que los aerosoles acuosos juegan un importante papel en el escenario del glioxilato y por lo tanto en la producción de los componentes del ciclo inverso de los ácido tricarboxílicos en condiciones no enzimáticas. En la figura se muestra dicho ciclo y los compuestos identificados en este trabajo están marcados en verde.

 

Fuente: UCC-CAB

 

Imágenes adicionales:

Figura 1. © Marta Ruiz-Bermejo
 
Departamentos y unidades de apoyo

La respuesta a las cuestiones sobre la vida y su origen ha de venir del esfuerzo combinado de muchas disciplinas

Grupos de investigación

La ciencia desarrollada en el CAB se canaliza a través de grupos de investigación interdepartamentales

Cultura Científica

La UCC del CAB busca hacer accesible el conocimiento científico al conjunto de los ciudadanos

Copyright 2012 - Todos los derechos reservados | Centro de Astrobiología - CSIC - INTA | Política y condiciones de uso | Aviso legal