La domanda su come la vita sia emersa per la prima volta qui sulla Terra è un mistero che continua
Uno degli aspetti più scoraggianti del mistero ha a che fare con i peptidi e gli enzimi, che cadono in una situazione di "pollo e uova". Affrontando ciò, un team di ricercatori dell'University College di Londra (UCL) ha recentemente condotto uno studio che ha dimostrato efficacemente che i peptidi avrebbero potuto formarsi in condizioni
Lo studio che dettaglia i loro risultati è stato recentemente pubblicato sulla rivista scientifica Natura. Il team di ricerca era guidato dal Dr. Matthew Powner, un lettore di chimica organica con il Dipartimento di Chimica dell'UCL, e comprendeva Pierre Canavelli e il Dott. Saidul Islam, entrambi ricercatori della Sezione di Chimica Organica e Biologica dell'UCL.
Come ha spiegato Powner lo scopo del loro studio in una recente intervista con UCL News:
“I peptidi, che sono catene di aminoacidi, sono un elemento assolutamente essenziale di tutta la vita sulla Terra. Costituiscono il tessuto di proteine, che fungono da catalizzatori per i processi biologici, ma essi stessi richiedono enzimi per controllare la loro formazione dagli aminoacidi. Quindi abbiamo avuto un classico problema con pollo e uova: come sono stati prodotti i primi enzimi? "
Come indicano nel loro studio, una considerevole ricerca in passato è stata dedicata alla scoperta di come i peptidi si sono formati e hanno permesso la nascita della vita. Tuttavia, tutte le ricerche precedenti si sono concentrate sugli aminoacidi, piuttosto che sulla reattività dei loro precursori chimici (noti come aminonitrili).
Mentre gli aminonitrili richiedono condizioni difficili per formare amminoacidi (tipicamente fortemente acidi o alcalini), gli amminoacidi devono essere ricaricati con energia per formare peptidi. Tuttavia, i ricercatori hanno trovato un modo per aggirare entrambi questi passaggi dimostrando che i peptidi potrebbero essere prodotti direttamente da aminonitrili ricchi di energia.
Il loro metodo ha sfruttato la reattività integrata degli aminonitrili con le altre molecole che facevano parte dell'ambiente primordiale della Terra. Il processo consisteva nel combinare idrogeno solforato con aminonitrili e ferricianuro di substrato chimico ([Fe (CN)6]3?) in acqua, che ha prodotto peptidi.
Ciò ha dimostrato che gli aminonitrili sono in grado di ottenere la formazione del legame peptidico in acqua da soli e con maggiore facilità rispetto agli aminoacidi. Inoltre, ha dimostrato che ciò potrebbe avvenire tra condizioni e sostanze chimiche che sono degassate durante le eruzioni vulcaniche e che erano probabilmente presenti sulla Terra miliardi di anni fa. Disse Pierre Canavelli, il primo autore dello studio:
"La sintesi controllata, in risposta a stimoli ambientali o interni, è un elemento essenziale della regolazione metabolica, quindi pensiamo che la sintesi di peptidi avrebbe potuto far parte di un ciclo naturale che ha avuto luogo nella primissima evoluzione della vita."
"Questa è la prima volta in cui è stato dimostrato in modo convincente che i peptidi si formano senza utilizzare aminoacidi in acqua, utilizzando condizioni relativamente delicate che potrebbero essere disponibili sulla Terra primitiva", ha aggiunto il co-autore Dr. Saidul Islam.
Questi risultati potrebbero avere implicazioni significative per lo studio dell'abiogenesi e per la ricerca di vita su pianeti extrasolari. Possono anche essere utili nel campo della chimica sintetica poiché la formazione di legami ammidici è essenziale per la fabbricazione di materiali sintetici, bioattivi. Rispetto ai tradizionali processi chimici utilizzati commercialmente, questo nuovo metodo è più efficiente e molto più economico.
Guardando al futuro, il team di ricerca sta cercando di approfondire i propri studi trovando altri modi in cui gli aminonitrili possono portare a peptidi. Attualmente stanno anche studiando le proprietà funzionali dei peptidi che il loro esperimento ha prodotto nella speranza di comprendere meglio come avrebbero potuto aiutare a innescare la formazione della vita sulla Terra ca. 4 miliardi di anni fa.
Dopo molte generazioni di tentativi (e fallimenti) di ricreare gli elementi costitutivi della vita, potrebbe essere che gli scienziati abbiano semplicemente continuato a farlo
