Quiralidad: codificando la vida desde su origen

Rosendo Pérez Isidoro / Cinvestav Monterrey

 

¿Cómo fue que las moléculas de la vida fueron emergiendo a partir de lo que se  conoce como sopa original o prebiótica? ¿Cómo han logrado el máximo de su complejidad y especificidad? Estas son preguntas que aún están sin responder y el misterio del origen de la vida sigue y seguirá siendo uno de los temas centrales de la ciencia. Aunque la evolución y selección natural recite que la vida surgió por la habilidad para sobrevivir de un sistema sobre otro; y que el modo fue a través de un proceso de información autoreplicable, la pregunta de interés es: ¿Cuál fue el primer autoreplicador? Aunque el RNA (Acido Ribonucleico) tenga muchos votos a favor, una interrogante surge: ¿Cómo una molécula tan lábil podría haber progresado en la sopa prebiótica? En este contexto Brewer y Davis de la Universidad de Bristol, en el Reino Unido, discuten por qué un mundo prebiótico basado en el RNA como primer autoreplicador sería poco probable. Ellos proponen que la polimerización basada en una codificación enantiomérica (aquella basada en isómeros ópticos), podría ser la clave del primer autoreplicador. Esta hipótesis podría resolver la homoquiralidad (isómero único) de la vida. La secuencia de centros asimétricos (carbonos quirales) en sus configuraciones R y S es en sí un potencial código binario en los procesos más simples de síntesis orgánica. Los autores traen a colación los hechos que podrían sustentar esta aseveración. Por ejemplo, es posible lograr hexosas y pentosas, polialdehídos y sus análogos tiacetales, enantioméricamente favorecidos partiendo de monómeros simples proquirales. Así mismo, cadenas de polimetilmetacrilato, que sirven como plantillas de replicación, y la copolimerización de carboxianhídridos; podrían ser evidencia de que la codificación R-S ha jugado un papel muy importante para la síntesis del primer autoreplicador prebiótico. Los autores, asumiendo que muchos de los hechos en las explicaciones biológicas surgen a consecuencia de la consideración de que algo puede ser posible, intentan reabrir la ventana de codificación quiral para que nuevos trabajos estén dirigidos a explorar y sustentar esta posibilidad. C2

Nature chemistry, Vol. 6, 569-574 (2014)


GLOSARIO
  • Quiralidad: Propiedad geométrica de las moléculas.
  • Homoquiral: Se refiere al hecho de que los aminoácidos y azúcares que componen a los organismos vivos solo son de un tipo de isómero.
  • Carbono quiral: Aquel carbono que ha formado enlaces con 4 grupos diferentes.
  • Configuración R y S: Son descriptores que permiten identificar la disposición espacial de los sustituyentes de un un carbono quiral.
  • Enantiómeros: Isómeros ópticos.
  • Proquiral: Un carbono que originalmente no es quiral pero que al sufrir una reacción química se convierte en un centro asimétrico.
  • Hexosa: Azúcar de 6 carbonos.
  • Pentosa: Azúcar de 5 carbonos.
  • Aldehído: Grupo funcional característico en química orgánica.
  • Tiacetal: Acetal (compuesto que contiene al menos 1 carbono que está unido a dos grupos OH) formado por azufre en lugar de oxígeno.
  • Polimetilmetacrilato: Polímeros formados a partir de metacrilato de metilo como el acrílico.
  • Copolimerización: Polimerización simultánea de dos o más monómeros.
  • Carboxianhídridos: Anhídrido con grupos carboxílicos, proveniente de la deshidratación de dos moléculas de ácidos carboxílicos.

Estudió química y es doctor en Ingeniería y Física Biomédica por el Cinvestav Monterreyv. Interesado en las propiedades fisicoquímicas de biomembranas y fluidos complejos.

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