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giovedì 30 settembre 2010

Dai metalli l'origine della vita

E’ nato prima l’uovo o la gallina? Così, sono nati prima gli amminoacidi o gli enzimi, fatti di amminoacidi, che ne favoriscono la formazione? A quest’ultima domanda un gruppo di ricercatori della George Mason University (Virginia, USA) e del Santa Fe Institute (New Mexico, USA) ha tentato di rispondere, formulando l’ipotesi secondo la quale piccole molecole contenenti metalli di transizione potrebbero aver innescato il metabolismo, catalizzando, ovvero velocizzando, reazioni chimiche che hanno portato alla formazione dei precursori e quindi delle vere e proprie molecole della vita. Il lavoro è apparso su The Biological Bulletin.


I metalli di transizione sono degli atomi pesanti, come ferro, manganese, rame, nichel, ma anche oro e argento, che presentano caratteristiche chimico-fisiche tali da renderli dei catalizzatori, ovvero agenti chimici in grado di accelerare reazioni chimiche senza consumarsi. Sono inoltre in grado di legare una grande quantità di piccole molecole, dette ligandi, da cui la costruzione di aggregati sempre più complessi, fino alle basi della vita. I ricercatori hanno realizzato un modello al computer che dimostra la fattibilità di questo processo.

“Un grande problema per le teorie sull’origine della vita degli ultimi 50 anni è sempre stato questo: sono necessarie le grosse molecole per catalizzare la formazione dei monomeri (unità di cui le grandi molecole sono composte, N.d.R.), ma sono necessari i monomeri per effettuare la catalisi”, afferma Harold Morowitz, che ha collaborato alla realizzazione del modello.


Questa ipotesi farebbe uscire la teoria dal loop, perché troverebbe in un altro tipo di molecole gli iniziatori del processo. Le prime reazioni, secondo gli studi degli scienziati, sarebbero avvenute nelle aperture idrotermiche oceaniche, fessure sulla superficie del pianeta, in questo caso sul fondo degli oceani, dalle quali vengono rilasciati getti d’acqua riscaldati geotermicamente, anche perché ci sono evidenze -affermano i ricercatori- che in queste condizioni possono formarsi alcuni degli intermedi di uno dei cicli biochimici alla base della vita, il ciclo di Krebs (o ciclo dell’acido citrico).

Morowitz sottolinea anche che le loro ricerche stanno dimostrando come atomi rari sulla terra rispetto al carbonio, il fosforo, l’idrogeno, l’azoto e lo zolfo, siano così importanti per la vita e come addirittura possano aver contribuito ad originarla. “L’idea è sorta da uno studio della tavola periodica –continua Morowitz- Noi sentiamo che non è possibile risolvere il problema dell’origine della vita a meno di non riuscire a capire come questa possa svilupparsi in modo chimico preciso”.

I ricercatori effettueranno presto degli esperimenti in vitro per verificare quali reazioni possono realmente aver luogo e quindi quali catalisi possono essere avvenute all’origine della vita. Si potrebbe scoprire anche che la vita è nata più di una volta.

“Se un giorno troveremo la vita altrove nell’universo, questa potrebbe essere molto simile a quella che noi conosciamo qui, perché sarà basata sugli stessi ligandi e gli stessi metalli di transizione –conclude Morowitz- Questa è ancora una congettura, ma potrebbe diventare il fondamento scientifico della nascita della vita”.

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