Las primeras moléculas útiles para la vida que estuvieron disponibles en la Tierra

Por primera vez, unos químicos han producido con éxito moléculas comparables a aminoácidos y todas ellas poseyendo la misma quiralidad, a partir de bloques de construcción sencillos y dentro de una sola cámara de experimentación. ¿Pudo ser así como surgió de manera natural la vida en la Tierra o en el espacio?

A algunas moléculas se las encuentra en dos variantes quirales que, como las manos, son imágenes especulares entre sí. La naturaleza tiende a usar predominantemente en sus construcciones biológicas una sola variante, ya que usar ambas crea problemas graves. Aunque las moléculas son químicamente idénticas, el efecto biológico de las dos imágenes especulares puede diferir enormemente. Debido a las distintas interacciones con las moléculas en nuestros cuerpos, como el ADN o los azúcares, esto puede significar la diferencia entre un veneno y una medicina o nutriente.

Por qué predomina una variante sobre otra en la naturaleza y cómo empezó esta tendencia que evitó la peligrosa coexistencia común de ambas, ha venido siendo un enigma para la ciencia. Después de todo, cada vez que los químicos producen las mismas moléculas, obtienen una mezcla de ambas variantes.

Puede que el enigma se haya resuelto o esté a punto de ello, gracias a la nueva investigación realizada por el equipo del astroquímico René Steendam, de la Universidad Radboud en la ciudad de Nimega (Nijmegen), Países Bajos. Estos científicos han conseguido producir moléculas análogas a aminoácidos, todas ellas con una misma quiralidad, a partir de una disolución de una cetona y una amina. Su método podría ser similar a los procesos que tuvieron lugar en la “sopa” primordial de la que se formaron los primeros seres vivos de la Tierra. La viabilidad de este escenario ejecutado por Steendam y sus colaboradores fue propuesto por primera vez por el físico F.C. Frank in 1953.

Una investigación de Kenso Soai presentada en 1995 logró llevar a la práctica por vez primera el proceso, pero solo funcionó después de agregar al inicio una pizca del producto levógiro (“zurdo”) o una pizca del dextrógiro (“diestro”).

El experimento comienza con reactivos sin quiralidad. Estos reaccionan para producir tanto productos levógiros (S, azul) como dextrógiros (R, rojo). Tras la cristalización, un proceso transforma todas las moléculas a la misma quiralidad. (Imagen: Universidad Radboud)

Ahora, Steendam y sus colegas han dado un paso crucial: Han actualizado el concepto de Frank y han descubierto un método de síntesis asimétrica espontánea que tiene lugar en ausencia de moléculas levógiras o dextrógiras.

En una única y sencilla reacción química dentro del mismo vaso de precipitados, estos científicos han conseguido que a partir de una situación inicial sin quiralidad, se llegue a una situación final que es un 100 por cien levógira o un 100 por cien dextrógira.

Los primeros aminoácidos levógiros, protagonistas de la vida, podrían haber sido producidos de esta forma, tanto en la Tierra como en cualquier otro lugar del universo con las condiciones adecuadas. La química, en esencia, funciona igual en todas partes del cosmos.

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