PerchΓ© la vita utilizza molecole con orientamenti specifici?Β Γ un mistero, specialmente dopo la scoperta che l’Rna puΓ² creare aminoacidi sia destrorsi che mancini senza preferenza.Β Comprendere questo potrebbe aiutare a svelare l’origine della vita.Β I risultati di questa ricerca sono stati pubblicati su Nature Communications.
Le proteine sono fondamentali per la vita, utilizzate per tutto, dalle strutture come i capelli agli enzimi, che velocizzano le reazioni chimiche.Β Proprio come le lettere dell’alfabeto formano parole, la vita usa 20 aminoacidi in varie combinazioni per creare milioni di proteine diverse.Β Alcuni aminoacidi possono avere due forme speculari, ma la vita utilizza principalmente quella mancina.Β Sebbene possa esistere una vita basata su aminoacidi destrorsi, in biologia le due forme non vengono mescolate, un fenomeno noto come omochiralitΓ .Β Gli scienziati non sanno perchΓ© la vita preferisca la forma mancina.
Il Dna custodisce le istruzioni necessarie per costruire e far funzionare un organismo.Β Tuttavia, il Dna Γ¨ complesso e delega la lettura delle istruzioni alle molecole di Rna e la costruzione delle proteine ai ribosomi.Β Questa complessitΓ ha portato a pensare che ci fosse qualcosa di piΓΉ semplice prima del Dna, durante l’evoluzione iniziale della vita.Β L’Rna Γ¨ uno dei candidati principali, poichΓ© puΓ² sia immagazzinare informazioni sia costruire proteine.Β L’ipotesi che l’Rna precedesse il Dna Γ¨ nota come ipotesi del mondo a Rna.
Se questa ipotesi fosse corretta, potrebbe significare che l’Rna favorisse la costruzione di proteine mancini rispetto a quelle destrorse.Β Tuttavia, un nuovo studio pubblicato su Nature Communications non supporta quest’idea, complicando ulteriormente il mistero della scelta delle proteine mancine.
I ricercatori hanno studiato ribozimi, che sono molecole di Rna capaci di agire come enzimi.Β Questo esperimento ha rivelato che i ribozimi possono favorire sia aminoacidi sinistrorsi che destrorsi.Β Irene Chen dell’Ucla spiega che l’Rna non necessariamente avrebbe una preferenza per una forma di aminoacidi, mettendo in discussione l’idea che la vita primitiva selezionasse istintivamente gli aminoacidi mancini.
Nell’esperimento, i ricercatori hanno simulato le condizioni del mondo a Rna ai primi tempi della Terra.Β Hanno testato ribozimi con precursori di aminoacidi e hanno scoperto che i ribozimi possono favorire in egual misura entrambe le forme di aminoacidi.Β Questo suggerisce che l’Rna inizialmente non avesse una predisposizione chimica per una forma specifica.Β Alberto VΓ‘zquez-Salazar sostiene che l’omochirale della vita potrebbe derivare da pressioni evolutive successive e non da un determinismo chimico.
La storia prebiotica della Terra potrebbe estendersi oltre la documentazione fossile piΓΉ antica, distrutta dalla tettonica a placche.Β Durante questo periodo, il pianeta Γ¨ stato colpito da asteroidi che potrebbero aver fornito mattoni per la vita come gli aminoacidi.Β Altri ricercatori stanno esaminando evidenze molecolari di meteoriti.Β Jason Dworkin della Nasa afferma che comprendere le proprietΓ chimiche della vita puΓ² guidare la ricerca di vita nel Sistema solare.Β Dworkin guida la missione Osiris-Rex, che ha raccolto campioni dall’asteroide Bennu per ulteriori analisi.
L’omochiralitΓ Γ¨ uno dei grandi misteri dell’origine della vita, che potrebbe essere partita con una leggera predominanza di un enantiomero per puro caso, e questo squilibrio si sarebbe poi amplificato nel tempo, dove forze esterne, come la luce polarizzata circolarmente o i campi magnetici, potrebbero aver influenzato la selezione chirale.
Da alcuni processi chimici, come l’autocatalisi, che potrebbero aver favorito la replicazione di una forma chirale rispetto all’altra, questo stato suggerisce che l’origine della vita non sia stata un evento casuale, ma piuttosto il risultato di processi chimici e fisici ben precisi. Questo solleva domande sulla natura del caso come una caratteristica distintiva della vita.
LA filosofia ci suggerisce che l’omochiralitΓ possa avere implicazioni per il dibattito sul determinismo e il libero arbitrio. Se l’omochiralitΓ Γ¨ il risultato di processi deterministici, ciΓ² potrebbe suggerire che anche altri aspetti della vita, compreso il nostro comportamento, siano predeterminati. Tuttavia, questa Γ¨ un’interpretazione controversa e non universalmente accettata.
In conclusione di tutto ciΓ², potremmo descriverlo come un fenomeno affascinante che solleva importanti questioni sull’origine della vita, la natura e il ruolo delle formazioni biologiche nell’universo. La ricerca sull’omochiralitΓ continua a essere un campo attivo di indagine scientifica e filosofica, e le nuove scoperte potrebbero portare a una comprensione ancora piΓΉ profonda di questo mistero fondamentale.
APPROFONDIMENTO PER NERD:
L’omochiralitΓ in chimica si riferisce alla predominanza di un singolo enantiomero (immagine speculare non sovrapponibile) di una molecola chirale in un dato sistema. Le molecole chirali, come gli amminoacidi e gli zuccheri, esistono in due forme speculari, “destrorsa” (D) e “levogira” (L). Mentre in laboratorio la sintesi chimica produce tipicamente miscele racemiche (equimolari) di entrambi gli enantiomeri, i sistemi biologici mostrano una sorprendente selettivitΓ : le proteine sono composte quasi esclusivamente da amminoacidi L, e gli acidi nucleici contengono zuccheri D. Questa omochiralitΓ Γ¨ cruciale per il funzionamento dei sistemi biologici, poichΓ© le interazioni molecolari, come il legame enzima-substrato, sono altamente stereospecifiche. L’origine di questa preferenza enantiomerica nell’evoluzione della vita rimane un argomento di ricerca attivo, con ipotesi che spaziano da eventi casuali amplificati da meccanismi autocatalitici, a influenze esterne come la luce polarizzata circolarmente o le superfici chirali di minerali. La sintesi asimmetrica, un campo della chimica organica dedicato alla produzione selettiva di un enantiomero, riveste un ruolo fondamentale nella chimica farmaceutica e dei materiali, dove la chiralitΓ delle molecole influenza significativamente le loro proprietΓ biologiche e fisiche.
Sentitevi liberi di leggermi senza conoscermi.