viernes, 24 de junio de 2011

Formación de azúcares en las fumarolas hidrotermales prebióticas.



Aleksandr Mijailovich Butlerov (1828-1886) es uno de esos químicos que no suelen aparecer nombrados en los libros de texto, demasiado influenciados, quizás, por la impronta francesa o anglosajona. Butlerov está, sin embargo, entre los grandes (cráter en la Luna incluido). Ruso, fue, entre otras cosas, uno de los creadores de la teoría de la estructura química, el primero en incorporar los dobles enlaces en las fórmulas estructurales, el descubridor de la hexamina (hexametilentetramina, para los iniciados) y, razón por la que lo traemos hoy aquí, el descubridor de la reacción de la formosa.

La reacción de la formosa [en la imagen] es importante en la cuestión del origen de la vida porque explica parte de la ruta sintética que, partiendo de una molécula sencilla como el formaldehído, lleva a azúcares complejos como la ribosa, o a moléculas en la que los azúcares son fundamentales como el ARN. Tanto el formaldehído [en la imagen las moléculas iniciales, arriba a la izquierda] como el gliceraldehído [en la imagen marcado con un 2] han sido observados espectroscópicamente en el espacio exterior, lo que hace a la reacción de la formosa especialmente interesante para la astroquímica y la astrobiología.

Hasta ahora, para que la reacción tuviese lugar se pensaba que eran imprescindibles tanto unas condiciones básicas como la presencia de un catalizador. En experimentos que simulaban la Tierra prebiótica y en el que obtenían pentosas el papel de catalizador lo jugaban minerales de boro. Pero, en un estudio que se publica en el New Journal of Chemistry, Daniel Kopetzky y Markus Antonietti, ambos del Instituto Max Planck (Alemania), informan de que han conseguido reproducir la reacción de la formosa sin catalizador y prácticamente sin alcalinidad en unas condiciones que pudieron darse en la Tierra prebiótica.

Kopetzki y Antonietti replicaron las condiciones presentes en las fumarolas hidrotermales, en las que se alcanzan temperaturas de 200 ºC y la presión, debido a encontrarse en el lecho marino, puede llegar a 100 bar. Encontraron que en estas condiciones también se producían azúcares, sin catalizador y con un pH muy ligeramente alcalino. Es importante recalcar el hecho de que no encontraron especificidad por ningún carbohidrato concreto, aunque sí detectaron la presencia en los productos de desoxirribosa (famosa por ser parte del ácido desoxirribonucleico, ADN) y en general de mayor cantidad de pentosas que en la reacción de la formosa, llamémosla, estándar.

A lo mejor lo anterior produce algún tipo de entusiasmo en el lector, en el sentido de “se ha encontrado la ruta sintética de algunos bloques de la vida” o “una parte importante de la abiogénesis explicada”, por lo que hemos de enfatizar que cualquiera de estas conclusiones sería, cuanto menos, precipitada. Desde el momento en el que el experimento no muestra selectividad y especificidad, como sí tienen las moléculas biológicas, esto no deja de ser un modelo interesante pero que, estrictamente hablando, no explica nada. Ni siquiera da más posibilidades a la hipótesis hidrotermal pare que sea la correcta. Lo que sí hace, por si hiciera falta, es confirmarnos en la idea de que la abiogénesis es factible, en el nuestro y en otros mundos.

Esta entrada participa en la V Edición del Carnaval de Química que acoge Scientia y en la V Edición del Carnaval de Biología que organiza Feelsynapsis.  

Referencia:

Kopetzki, D., & Antonietti, M. (2011). Hydrothermal formose reaction New Journal of Chemistry DOI: 10.1039/C1NJ20191C