El cianuro y el monóxido de carbono son venenos mortales para los humanos, pero los compuestos que contienen hierro, cianuro y monóxido de carbono descubiertos en meteoritos ricos en carbono por un equipo de científicos de la Universidad Estatal de Boise y la NASA pueden haber ayudado a impulsar la vida en la Tierra primitiva.Los compuestos extraterrestres que se encuentran en los meteoritos se asemejan al sitio activo de las hidrogenasas, que son enzimas que proporcionan energía a las bacterias y las arqueas al descomponer el gas de hidrógeno H2. Sus resultados sugieren que estos compuestos también estaban presentes en la Tierra primitiva, antes de que comenzara la vida, durante unperíodo de tiempo en que la Tierra fue constantemente bombardeada por meteoritos y la atmósfera probablemente era más rica en hidrógeno.
"Cuando la mayoría de las personas piensan en el cianuro, piensan en las películas de espías: un tipo que se traga una píldora, se echa espuma por la boca y muere, pero el cianuro fue probablemente un compuesto esencial para construir las moléculas necesarias para la vida", explicó la Dra. Karen Smith, científico investigador de la Universidad Estatal de Boise, Boise, Idaho. Se cree que el cianuro, un átomo de carbono unido a un átomo de nitrógeno, es crucial para el origen de la vida, ya que está involucrado en la síntesis no biológica de compuestos orgánicos como el aminoácidos y nucleobases, que son los bloques de construcción de proteínas y ácidos nucleicos utilizados por todas las formas de vida conocidas.
Smith es el autor principal de un artículo sobre esta investigación publicado el 25 de junio en Comunicaciones de la naturaleza . Smith, junto con el profesor asistente de Boise State Mike Callahan, coautor del artículo, desarrolló nuevos métodos analíticos para extraer y medir trazas antiguas de cianuro en meteoritos. Descubrieron que los meteoritos que contienen cianuro pertenecen a un grupo de carbonoricos en meteoritos llamados condritas CM. Otros tipos de meteoritos probados, incluido un meteorito marciano, no contenían cianuro.
"Los datos recopilados por la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA del asteroide Bennu indican que está relacionado con las condritas CM", dijo el coautor Jason Dworkin del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "OSIRIS-REx entregará una muestra deBennu estudiará en la Tierra en 2023. Buscaremos estos mismos compuestos para tratar de conectar a Bennu con meteoritos conocidos y comprender la posible entrega de compuestos prebióticos como el cianuro, que pueden haber ayudado a comenzar la vida en la Tierra primitiva u otros cuerpos enel sistema solar."
Se ha encontrado cianuro en meteoritos antes. Sin embargo, en el nuevo trabajo, Smith y Callahan se sorprendieron al descubrir que el cianuro, junto con el monóxido de carbono CO, se unían con el hierro para formar compuestos estables en los meteoritos. Identificaron dosdiferentes complejos de cianocarbonilo de hierro en los meteoritos utilizando cromatografía líquida de alta resolución y espectrometría de masas ". Una de las observaciones más interesantes de nuestro estudio es que estos complejos de cianocarbonilo de hierro se asemejan a partes de los sitios activos de las hidrogenasas, que tienenestructura distinta ", dijo Callahan.
Las hidrogenasas están presentes en casi todas las bacterias y arqueas modernas y se cree que son de origen antiguo. Las hidrogenasas son proteínas grandes, pero el sitio activo, la región donde tienen lugar las reacciones químicas, es un metal mucho más pequeño.Compuesto orgánico contenido dentro de la proteína, según Callahan. Es este compuesto el que se parece a los compuestos que contienen cianuro que el equipo descubrió en meteoritos.
Un misterio perdurable con respecto al origen de la vida es cómo la biología podría haber surgido de procesos químicos no biológicos. Las similitudes entre los sitios activos en las enzimas hidrogenasa y los compuestos de cianuro que el equipo encontró en meteoritos sugiere que los procesos no biológicos en el padrelos asteroides de meteoritos y en la antigua Tierra podrían haber hecho moléculas útiles para la vida emergente.
"El cianuro y el monóxido de carbono unidos a un metal son inusuales y raros en las enzimas. Las hidrogenasas son la excepción. Cuando compara la estructura de estos complejos de hierro cianocarbonilo en meteoritos con estos sitios activos en hidrogenasas, le hace preguntarse si existe"Fue un vínculo entre los dos", agregó Smith. "Es posible que los complejos de cianocarbonilo de hierro hayan sido un precursor de estos sitios activos y luego se hayan incorporado a proteínas hace miles de millones de años. Estos complejos probablemente actuaron como fuentes de cianuro en la Tierra primitivatambién."
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Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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