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Graham Cooks lleva décadas estudiando la química de las gotitas de agua, descubriendo aspectos relacionados con la detección del cáncer, el descubrimiento de fármacos y la química de la Tierra. (Foto de archivo de la Universidad de Purdue/Andrew Hancock)
Los científicos han propuesto que la vida en la Tierra apareció por primera vez en las aguas durante muchos años. Pero la química seguía siendo un misterio. Los aminoácidos crudos, que la Tierra primitiva recibía diariamente de los meteoritos, pueden reaccionar y unirse para crear péptidos, que son la base de las proteínas y, finalmente, de la vida. Extrañamente, el procedimiento requiere la pérdida de una molécula de agua, lo que parece sumamente improbable en un entorno húmedo, acuático u oceánico. La vida necesitaba agua para desarrollarse. Sin embargo, también necesitaba un espacio alejado del mar.
Los científicos han estado desconcertados por los acontecimientos de formación de péptidos en el agua durante muchos años, pero los químicos de la Universidad de Purdue han resuelto ahora el misterio.
Graham Cooks, catedrático distinguido de química analítica Henry Bohn Hass de la Facultad de Ciencias de Purdue, declaró: "Se trata esencialmente de la química del origen de la vida. Se trata de la primera demostración de que las moléculas primordiales, los aminoácidos simples, forman espontáneamente péptidos, los componentes básicos de la vida, en gotas de agua pura. Es un descubrimiento espectacular".
Según los científicos, esta química basada en el agua también podría conducir al desarrollo más rápido de medicamentos para tratar las enfermedades más debilitantes de la humanidad.
Cooks dijo: "El agua no está mojada en todas partes. En los márgenes, donde la gota de agua se encuentra con la atmósfera, pueden producirse reacciones increíblemente rápidas que transforman los aminoácidos abióticos en los componentes básicos de la vida. Los lugares en los que el rocío del mar vuela en el aire y las olas golpean la tierra, o el agua dulce bulle en una ladera eran paisajes fértiles para la evolución potencial de la vida."
"Los químicos han pasado más de 10 años utilizando espectrómetros de masas para estudiar las reacciones químicas en las gotas de agua. Las velocidades de las reacciones en las gotas son entre cien y un millón de veces más rápidas que las mismas sustancias químicas que reaccionan en una solución a granel."
No se necesitan catalizadores para estas reacciones debido a sus altas velocidades, que las aceleran y permiten la aparición de la vida en el caso de la química de la Tierra primitiva. Décadas de investigación científica se han centrado en averiguar cómo funciona este sistema. El secreto de cómo surgió la vida en la Tierra puede ayudar a los científicos a entender por qué ocurrió e informar sobre la búsqueda de vida en otros planetas o lunas.
La comprensión de los científicos sobre la síntesis química se ha transformado por completo gracias a nuestro creciente conocimiento de cómo los aminoácidos se ensamblan en proteínas y formas vivas. La misma química puede ayudar a los químicos sintéticos a identificar y crear nuevos medicamentos y tratamientos para las enfermedades, acelerando las reacciones clave.
Cooks dijo: "Si se pasea por un campus académico por la noche, los edificios con las luces encendidas son donde trabajan los químicos sintéticos. Sus experimentos son tan lentos que se prolongan durante días o semanas. Esto no es necesario, y utilizando la química de gotas, hemos construido un aparato, que se está utilizando en Purdue ahora, para acelerar la síntesis de nuevos productos químicos y potenciales nuevos medicamentos."
Fuentes, créditos y referencias:
Fuente: Universidad de Purdue