Según un equipo de científicos, los precursores potenciales de la vida en la Tierra se forman a partir de una variedad de mezclas complejas que podrían indicar el desarrollo de bloques de construcción cruciales para formar moléculas genéticas para los orígenes de la vida en la Tierra.
Las moléculas genéticas proporcionan la capacidad de almacenar y replicar información y pueden haber sido críticas para el origen de la vida, pero no está claro cómo surgieron de entornos químicos complejos que existían en la Tierra primitiva. Nuevos hallazgos, publicados esta semana en la revista Informes científicos , sugiera que la respuesta puede comenzar con heterociclos de nitrógeno, moléculas anilladas que se cree que son comunes en la Tierra joven y en otras partes del sistema solar. Varios tipos de heterociclos sirven como nucleobases, o subunidades, de ADN y ARN, las moléculas genéticas utilizadas por la vidasegún lo que sabemos.
"Uno de los desafíos de estudiar el origen de la vida es descifrar qué reacciones fueron pasos clave", dijo Christopher House, profesor de geociencias en Penn State. "Nuestro trabajo aquí identificó los próximos pasos más probables que estas moléculas podrían y tomarían."
Un equipo de investigadores descubrió que los heterociclos de nitrógeno pueden haber servido como bloques de construcción hacia la vida en una serie de pruebas que generaron mezclas químicas complejas como las creadas posiblemente por los rayos que atraviesan la atmósfera de la Tierra primitiva. Docenas de heterociclos diferentes produjeron precursores genéticos primitivos similaresincluso cuando la composición atmosférica fue variada en el estudio.
"La verdadera sorpresa fue que se descubrió que tantas moléculas anilladas diferentes eran reactivas y que formaron el mismo siguiente paso, independientemente de la atmósfera simulada que utilizamos", dijo House, quien también se desempeña como director de la Investigación de Astrobiología del Estado de PennCenter y el Consorcio de la NASA Space Grant de la NASA.
Los resultados respaldan la hipótesis de que estructuras genéticas más simples podrían ser anteriores a la formación de ADN y ARN y sugieren que podrían ocurrir reacciones prebióticas similares en otras partes del sistema solar.
A diferencia de estudios anteriores, que han explorado reacciones similares en condiciones aisladas, el equipo utilizó mezclas orgánicamente complejas que simulan mejor la química de la Tierra temprana sin saber si las reacciones representarían un paso constructivo hacia la vida o un callejón sin salida.
En el estudio, los heterociclos reaccionaron en la mezcla compleja para formar cadenas laterales químicamente reactivas, estructuras que unen los heterociclos y facilitan la formación de moléculas más complejas, dijeron los investigadores.
Estos heterociclos modificados podrían servir como la subunidad de los ácidos nucleicos peptídicos PNA, un precursor propuesto para el ARN. Que se formaron tan fácilmente en diferentes condiciones atmosféricas respalda la teoría de que los PNA podrían haberse formado en la Tierra prebiótica.
"Nuestros hallazgos sugieren la posibilidad de PNA en la Tierra primitiva ya que observamos muchas rutas sintéticas robustas para algunos de sus componentes", dijo Mike Callahan, profesor asistente de química en la Universidad Estatal de Boise.
Los hallazgos también tienen implicaciones para precursores genéticos similares en otros mundos.
"Los orgánicos que reaccionan con los heterociclos y forman estas cadenas laterales también se han identificado en el medio interestelar, los cometas e incluso en la atmósfera de Titán", dijo Laura Rodríguez, quien dirigió la investigación como estudiante de doctorado que estudia geociencias en Penn State ".Y dado que las reacciones fueron robustas en mezclas complejas bajo una amplia gama de condiciones, nuestros resultados pueden tener implicaciones para la formación de ANP más allá de la Tierra ".
También contribuyeron a esta investigación Karen Smith, una investigadora científica senior, y Melissa Roberts, una estudiante graduada, ambas en Boise State.
El programa de exobiología de la NASA, el Instituto de Astrobiología de la NASA a través del Centro Goddard de Astrobiología y el Centro de Investigación de Astrobiología del Estado de Penn financiaron este proyecto.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Original escrito por Matthew Carroll. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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