Fumarolas hidrotermales y vida con aminoácidos levógiros

HomoquiralidadLas fumarolas geotermales crearon los aminoácidos levógiros de los seres vivos, según una nueva teoría que afirma haber resuelto uno de los mayores enigmas de la biología.

Uno de los misterios científicos más extraordinarios es porqué las moléculas biológicas comparten una orientación isomérica determinada o homoquiralidad. Los biólogos siempre han sabido que la vida en la Tierra está formada casi exclusivamente de aminoácidos levógiros y azúcares dextrógiros. Lo que no pueden entender es cómo comenzó este proceso.

Una idea es que la luz estelar polarizada podría haber alterado las condiciones en la nube de polvo y gas de la que se formó la Tierra, dando lugar a un exceso de un aminoácido enantiómero sobre el otro.

Hoy, F.L. Falcon de la Universidad de La Habana en Cuba sugiere un mecanismo que se encuentra mucho más cerca de casa.

Detrás de la idea de Falcon está la observación de que los cristales del aminoácido l-alanina son ligeramente más grandes que los cristales de d-alanina.

Falcon imagina un escenario en el que d y l-alanina estén disueltos en agua con un gradiente térmico vertical, tal vez cerca de una fumarola geotérmica, por ejemplo.

Las corrientes térmicas transportan la alanina hasta aguas más frías donde se precipita en forma cristalina. Sin embargo, los cristales más grandes de l-alanina llegan a más altura, ya que ofrecen una mayor sección transversal a las corrientes. Así que los cristales de l-alanina terminan en aguas más frías, creciendo hasta tamaños más grandes.

Con el tiempo, el tamaño de los cristales les hace hundirse y se disuelven. Sin embargo, los cristales más grandes tardan más en disolverse y duran más tiempo, convirtiendo una parte de la l-alanina soluta en una forma cristalina, un proceso conocido como maduración de Oswald.

El desequilibrio en la solución causa un proceso conocido como epimerización en el que d-alanina se convierte en l-alanina.

Y el ciclo comienza de nuevo. De esta manera la d-alanina se convierte lentamente en l-alanina, dejando una solución homoquiral.

La belleza del planteamiento de Falcon es que supone que solamente hay un gradiente térmico en el agua y que los aminoácidos disueltos tienen una determinada composición.

Pero también hay una interesante relación entre las ideas de Falcon y los experimentos de Miller-Urey en la década de 1950, en los que el científico epónimo recreó la atmósfera de la Tierra primigenia en un tubo de ensayo, activándola con rayos, y encontró para su sorpresa que este proceso había generado una sopa primordial de aminoácidos.

Es exactamente esta composición Urey-Miller de aminoácidos la que Falcón dice que lleva a la homoquiralidad.

Por supuesto, nadie tiene que aceptar la palabra de Falcon. El proceso que describe Falcon debería ser fácilmente recreable en laboratorio. ¿Hay algún bioquímico por ahí con algo de tiempo libre?


Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1005.4142: A Natural Mechanism For l-Homochiralization Of Prebiotic Aminoacids
Fecha Original: 26 de mayo de 2010
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Comments (3)

  1. El tiempo me impide hablar de este apasionante tema que, desde luego, en relacion a las fumarolas hidrotermales y la vida tiene mucho quer decir. Los caminos para que la vida este presente en nuestro planeta han sido diversos, tambien han sido variados los ambitos en los que la vida han podido surgir.

    Ambientes acuaticos, radiaciones, transiciones quimicas, etc. llevaron a la materia “inerte” (despues de miles de millones de años de evolucion) hasta el elevado nivel del pensamiento.

    Somo el objeto pensante del que se ha valido el Universo para poder observarse.

    Buen fin de semana.

    • gerg

      Me temo que hay algún error en el planteamietno. Los isomeros L y D tienen moléculas que son imágenes en el espejo y por tanto tienen el mismo tamaño y cristalizan a la misma velocidad.

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