La Tierra primitiva: La evolución en el mundo abiótico
Los químicos han demostrado que los organocatalizadores han evolucionado y podrían haber desempeñado un papel importante en la aparición de la vida
La evolución química tuvo lugar en la Tierra primitiva antes que la biológica: A partir de moléculas abióticas sencillas, surgieron redes de reacciones químicas cada vez más complejas y, en última instancia, los primeros bloques de construcción de la vida. De forma análoga a su homóloga biológica, la evolución química se basa en la variación y selección de las moléculas, haciendo que surjan y se extiendan nuevas funciones. Aunque es una condición previa importante para la aparición de la vida, hasta ahora no se ha comprendido bien a nivel molecular de las pequeñas moléculas orgánicas. Un equipo dirigido por el químico de la LMU Oliver Trapp ha encontrado ahora candidatos prometedores para un sistema evolutivo prebiótico con los llamados organocatalizadores de imidazolidina-4-tión. Como informan los investigadores en la revista Angewandte Chemie, estos organocatalizadores pueden cambiar dinámicamente su composición y catalizar pasos importantes en el camino hacia la vida.
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"Cuando investigamos la formación de aminoácidos y subproductos en condiciones prebióticas, descubrimos que los organocatalizadores imidazolidina-4-tión también surgen en cantidades considerables", explica Trapp. Estos catalizadores forman un grupo de compuestos cíclicos que están formados por varios componentes y son capaces de transformarse continuamente mediante procesos reversibles. Los catalizadores activan o facilitan las reacciones. Los organocatalizadores de imidazolidina-4-tión son fotoquímicamente activos y podrían haber desempeñado un papel importante en los primeros tiempos de nuestro planeta, ya que catalizan reacciones esenciales como la fosforilación y son capaces de sintetizar precursores de aminoácidos.
"Con nuestros experimentos, pudimos demostrar que estos catalizadores realmente pueden pasar por una evolución a nivel molecular", dice Trapp. "Sorprendentemente, pueden cambiar los bloques de construcción de los que están hechos. Además, pueden incorporar y expulsar estos bloques de construcción modificados y así pasar por una auténtica mutación". Los catalizadores se adaptan a su entorno; es decir, en diferentes condiciones se forman varias especies con características catalíticas distintas. Esto abre inmediatamente la posibilidad de múltiples vías de reacción para la transformación de material abiótico en biomoléculas funcionales. Por ello, en opinión de los autores, estos organocatalizadores podrían haber desempeñado un papel importante en la Tierra primitiva al apoyar y catalizar el desarrollo de nuestro biosistema actual.
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