Los péptidos son una de las biomoléculas más pequeñas y uno de los componentes básicos vitales de la vida.Una nueva investigación sugiere que podría formarse en la superficie de los granos de hielo cósmico.Los hallazgos dan crédito a la idea de que un meteoroide, un asteroide o un cometa podría golpear la Tierra y darle vida mediante la entrega de componentes biológicos.
Los péptidos son cadenas cortas de aminoácidos, y los aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas.Cuando los péptidos están unidos en una cadena, se les llama polipéptidos.Las cadenas polipeptídicas de más de 50 son proteínas.A veces, los péptidos se denominan “primos más cortos de las proteínas”.Las proteínas son biomoléculas más grandes con muchas funciones biológicas importantes, por lo que sin péptidos no habría proteínas ni vida.Cada célula y tejido del cuerpo contiene péptidos.
Según la mayoría,emilio pescadorA principios del siglo XX se descubrieron los péptidos y los enlaces peptídicos.Fue galardonado con el Premio Nobel de Química de 1902.Fischer pensó que llegaría el día en que los científicos podrían usar la ciencia de los péptidos para sintetizar proteínas.Ahora vivimos en una era de continuo descubrimiento y síntesis de péptidos.80 nuevos tratamientosTrata una amplia gama de enfermedades.Los péptidos son muy importantes y ampliamente utilizados.Sus descubrimientos ayudaron a marcar el comienzo de una era en la que nuestra comprensión de los procesos biológicos se ha disparado.
Sus descubrimientos en el espacio también nos ayudarán a comprender los orígenes de la vida.
El péptido tenía que venir de alguna parte.Los investigadores han descubierto otros componentes básicos, como los aminoácidos, en el espacio en los últimos años.Los astrónomos descubrieron aminoácidos en meteoritos que cayeron a la Tierra.cometa glicinaconsal de amonioYcompuestos alifáticos.Ahora parece que podríamos agregar péptidos a la lista de bloques de construcción orgánicos que ocurren naturalmente en el universo.
“Es sorprendente que existan moléculas orgánicas complejas en regiones más densas entre estrellas, discos protoplanetarios, protometeoritos y cometas”.
Thomas Henning, coautor del estudio, MPIA.
Si este nuevo estudio es correcto, los procesos naturales en el universo podrían crear precomponentes biológicos básicos.Esto sugiere que la posibilidad del surgimiento de la vida podría estar muy extendida y que estos bloques de construcción probablemente se plantaron en planetas o lunas fértiles.
El estudio fue realizado por científicos de la Universidad de Jena y el Instituto Max Planck de Astronomía.la tesis esLa ruta del péptido cósmico a través de la condensación de carbonos atómicos.”El autor principal es Serge Krasnokutski y el artículo ha sido publicado en la revista Nature Astronomy.
“Es sorprendente que existan moléculas orgánicas complejas en regiones más densas entre estrellas, discos protoplanetarios, protometeoritos y cometas”, dijo Thomas Henning, coautor del estudio y director del Instituto Max Planck de Astronomía.”Los meteoritos pueden formarse mediante una variedad de procesos en la fase gaseosa, en la superficie de las partículas de hielo y en el proceso químico húmedo del meteorito original”.
En su artículo, los investigadores señalan que existen moléculas complejas en el medio interestelar (ISM).Los investigadores anteriores simularon las condiciones de ISM en el laboratorio y generaron la misma molécula compleja.Sin embargo, tales estudios tienen limitaciones.“Pero hasta ahora, solo se ha demostrado que moléculas relativamente pequeñas de interés biológico se forman experimentalmente en condiciones espaciales típicas”, explican.
Este estudio se centra en la superficie de hielo de las partículas de polvo (especialmente átomos de carbono o silicato) presentes en las nubes macromoleculares (GMC). GMC.Los átomos de carbono y silicato se agrupan en conglomerados de menos de una millonésima de metro de diámetro. La ubicación dentro del GMC es muy importante porque las estrellas y, en última instancia, los planetas se forman a partir del material del GMC.Este es el comienzo de un vínculo potencial entre el péptido y la vida en la Tierra o en cualquier otro lugar.
Este estudio difiere de estudios previos que han producido moléculas pequeñas biológicamente importantes.Debido a que los péptidos son cadenas de aminoácidos, son más grandes que el formaldehído formado previamente.Este nuevo estudio se centra en las capas de hielo de un conglomerado de átomos de carbono y silicato.Esta capa proporciona un laboratorio natural en el que los materiales se adhieren al hielo y entran en estrecho contacto entre sí.Esa proximidad permite que las reacciones químicas formen moléculas más complejas.
“Aquí demostramos experimentalmente que la condensación de átomos de carbono en la superficie de una partícula sólida fría (polvo espacial) conduce a la formación del monómero de poliglicina isomérica (molécula de aminoceteno).Cuando las moléculas de aminoceteno se juntan, se polimerizan para formar péptidos de diferentes longitudes”, dicen los autores.
Este descubrimiento depende en gran medida de los esfuerzos científicos del autor principal Serge Krasnokutski.Está interesado en la química de los átomos de carbono, especialmente los átomos de carbono fríos que se encuentran en el espacio.Krasnokutski desarrolló y patentó un método para crear átomos de carbono fríos que permitió experimentos de laboratorio para replicar las condiciones del universo.Actualmente, este método se está utilizando en laboratorios de todo el mundo.
En 2020, Krasnokutski publicó resultados que muestran que el aminoácido más simple, la glicina, se puede formar en la superficie de las partículas de polvo con la ayuda de átomos de carbono fríos.Demostró que estas reacciones químicas no requieren fotones ultravioleta como fuente de energía.
“Los átomos de carbono individuales son sorprendentemente reactivos incluso a las temperaturas más bajas”, dijo Krasnokutski.”Actúan como ‘pegamento molecular’ que conecta las moléculas entre sí y convierte las sustancias inorgánicas en sustancias orgánicas”.
Una vez que se forma un aminoácido simple como la glicina, la siguiente pregunta casi siempre te la haces a ti mismo.¿Podrían estos ácidos formar péptidos o proteínas de cadena más larga en el espacio?
La única forma de averiguarlo era idear y realizar el experimento correcto.El equipo de investigadores tuvo que replicar las condiciones clave para los átomos de carbono fríos en el espacio.Utilizaron un método desarrollado previamente por el Grupo Astrofísico del Laboratorio MPIA de la Universidad de Jena.Este método se centra en una cámara de ultra alto vacío (UHV) que crea el vacío que se encuentra en las nubes moleculares en los ISM.
Dentro del UHV, los investigadores simularon la superficie de partículas de polvo de hielo y depositaron átomos y moléculas en la superficie.Descubrieron que el aminoceteno se formaba en superficies frías.El aminoceteno es un precursor del aminoácido más simple, la glicina.También encontraron evidencia de bandas peptídicas, un tipo de enlace químico que mantiene unidos a los aminoácidos en cadenas proteicas de péptidos más cortas y más largas.
Estas bandas de péptidos solo aparecieron cuando el equipo calentó la muestra por encima de la temperatura dentro de la nube molecular.Así, pueden ocurrir naturalmente cuando se forman nuevas estrellas o cuando se depositan partículas de polvo en la superficie de un planeta en la zona habitable de una estrella.El comunicado de prensa resume: “La química a baja temperatura para formar aminocetenos y un calentamiento que permite que las moléculas de aminoceteno se combinen para formar péptidos pueden producir péptidos en partículas de polvo interestelar”.
Los investigadores han descubierto una nueva vía para la formación de péptidos.Y requiere menos energía que otras rutas. Es decir, puede ocurrir naturalmente en el espacio exterior frío.También requiere las especies moleculares más abundantes en ISM: átomos de C, monóxido de carbono y amoníaco.
El carbono, como todos los seres vivos, está en el centro.“Un solo átomo de carbono inicia químicas abundantes y diversas.Incluso en las condiciones que se encuentran en el espacio exterior, la química se está moviendo en una dirección necesaria para el surgimiento de la vida mucho más de lo que se pensaba anteriormente”, dijo Krasnokutski.
Los científicos están descubriendo que los constituyentes de la vida son más frecuentes de lo que piensas.A través de este estudio, descubrimos que algunos de estos componentes pueden unirse en bloques de construcción biológicos en puntos inesperados en el vacío congelado dentro de la nube molecular del ISM.A medida que las condiciones se calientan, aumenta la complejidad de estos componentes básicos.
Estos resultados refuerzan el concepto de panspermia molecular.La idea dice que la vida es rara, pero los bloques de construcción están muy extendidos.Es muy probable que estos bloques de construcción se hayan extendido a todos los planetas y lunas, pero la mayoría de los mundos no tienen vida.Si esto fuera cierto, la vida habría venido de numerosas lunas y planetas en todo el universo.
Sin embargo, la investigación muestra que muchos mundos han experimentado períodos habitables, pero no se han mantenido habitables por mucho tiempo.Eso significa que la Tierra sigue siendo rara y tal vez única.
Es el único lugar que conocemos donde pequeños bloques de construcción creados en el vacío helado del espacio exterior eventualmente evolucionaron en formas de vida complejas lo suficientemente inteligentes como para estudiar sus orígenes.
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