Químicos descobrem receita plausível para o início da vida na Terra
Químicos do The Scripps Research Institute (TSRI) desenvolveram uma nova e fascinante teoria sobre como a vida na Terra pode ter começado.
Seus experimentos publicados esse mês na revista Nature Communications demonstram que as principais reações químicas que sustentam a nossa vida hoje podem ter sido realizadas com ingredientes prováveis no planeta quatro bilhões de anos atrás.
“Foi como uma uma caixa preta para nós”, disse Ramanarayanan Krishnamurthy, PhD, professor associado de química da TSRI e autor sênior do novo estudo. “Mas se você se concentrar na química, as questões das origens da vida se tornam menos assustadoras”.
Para o novo estudo, Krishnamurthy e os coautores, focaram em uma série de reações químicas que compõem o que os cientistas referem como o ciclo do ácido cítrico.
Todo organismo aeróbico, ou seja, basicamente todos organismo que necessita de oxigênio para sobreviver desde flamingos até fungos, depende do ciclo do ácido cítrico para liberar energia armazenada nas células. Em estudos anteriores, os pesquisadores imaginaram a vida usando as mesmas moléculas para o ciclo do ácido cítrico como as usadas hoje. O problema com essa abordagem, Krishnamurthy explica, é que essas moléculas biológicas são frágeis e as reações químicas utilizadas no ciclo não existiram no primeiro bilhão de anos da Terra – os ingredientes simplesmente não existiam ainda.
Com esse estudo os pesquisadores começaram primeiro com as reações químicas. Eles escreveram a receita e depois determinaram quais moléculas presentes no início da Terra poderiam ter funcionado como ingredientes.
Esse novo estudo descreve como dois ciclos não-biológicos – chamados de ciclo de HKG e o ciclo de malonato – poderiam se unir para iniciar uma versão bruta do ciclo do ácido cítrico. Os dois ciclos usam reações que realizam a mesma química fundamental de a-cetoácidos e b-cetoácidos como no ciclo do ácido cítrico. Estas reações compartilhadas incluem adições de aldeído, que trazem novas moléculas de origem nos ciclos, bem como beta descarboxilações oxidativas, que liberam as moléculas como dióxido de carbono (CO2).
Ao realizarem essas reações, os pesquisadores descobriram que poderiam produzir aminoácidos além do CO2, que também são os produtos finais do ciclo do ácido cítrico. Os pesquisadores pensam que, à medida que as moléculas biológicas como as enzimas ficassem disponíveis, poderiam ter levado à substituição dessas moléculas não biológicas nas reações fundamentais para torná-las mais elaboradas e eficientes.
“A química pode ter permanecido a mesma ao longo do tempo, apenas a natureza das moléculas que mudaram”, diz Krishnamurthy. “As moléculas evoluíram para ser mais complicadas ao longo do tempo com base no que a biologia precisava”
Krishnamurthy diz que mais pesquisas precisam ser feitas para ver como essas reações químicas poderiam se tornar tão sustentáveis quanto as do ciclo do ácido cítrico hoje.
Referência: Scripps
