Nel brodo primordiale c’era vita basata sul cianuro

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Quel cianuro che dà la vita, lo studio su Nature Communication. Analizzando la composizione chimica di alcune meteoriti, è stato trovato cianuro legato a monossido di carbonio e ferro: una struttura straordinariamente simile a quella che si incontra nei cosiddetti siti attivi delle idrogenasi, enzimi che forniscono energia ai batteri.

Rappresentazione artistica della Terra primordiale bombardata da meteoriti. Crediti: Nasa’s Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab
Rappresentazione artistica della Terra primordiale bombardata da meteoriti. Crediti: Nasa’s Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

Cianuro (CN–), monossido di carbonio (CO) e ferro (Fe): no, non è la ricetta del veleno perfetto, ma ciò che è stato trovato nelle meteoriti. Analizzare la presenza di questi composti nelle meteoriti potrebbe portare un passo più vicini a comprendere la genesi della vita sulla Terra. Lo dice uno studio , pubblicato questa settimana su Nature Communications, condotto da una collaborazione fra la Boise State University (Idaho) e la Nasa.

«Quando la maggior parte delle persone pensa al cianuro, pensa ai film di spionaggio – un tizio che ingoia una pillola, fa schiuma alla bocca e muore –, ma il cianuro era probabilmente un composto essenziale per costruire le molecole necessarie per la vita», spiega Karen Smith, ricercatrice alla Boise State University, prima autrice dello studio.

Il cianuro – composto formato da un atomo di carbonio legato a un atomo di azoto – è in effetti ritenuto cruciale per l’origine della vita. Esso è coinvolto infatti nella sintesi non biologica di composti organici come gli amminoacidi e le basi nucleiche, rispettivamente elementi costitutivi di proteine ​​e di acidi nucleici (Dna e Rna), mattoni fondamentali di tutte le forme di vita conosciute.

Non è la prima volta che si trova cianuro nelle condriti carbonacee (un particolare tipo di meteoriti), ma la novità è la particolare struttura in cui il cianuro è stato trovato: legato al monossido di carbonio e al ferro.

Le meteoriti contengono composti organici che ricordano porzioni di enzimi trovati in batteri e archaea. Nella rappresentazione qui sopra (cliccare per ingrandire), CN è il cianuro, CO è il monossido di carbonio, Fe è il ferro, e Ni il è nichel. Crediti: Smith et al. Nature Communications, 2019
Le meteoriti contengono composti organici che ricordano porzioni di enzimi trovati in batteri e archaea. Nella rappresentazione qui sopra (cliccare per ingrandire), CN è il cianuro, CO è il monossido di carbonio, Fe è il ferro, e Ni il è nichel. Crediti: Smith et al. Nature Communications, 2019

Sulla Terra ci sono complessi simili, praticamente con la stessa struttura, e si trovano in un tipo di enzima: le idrogenasi. Questi enzimi forniscono energia a quasi tutti i batteri moderni, “rompendo” l’idrogeno molecolare (H2), e si ritiene che siano di origine antichissima. Si tratta di grandi molecole, di proteine, che però interagiscono chimicamente da un punto ben preciso della loro struttura, che per questo si chiama “sito attivo”.

La struttura in cui il cianuro è stato trovato – legato, appunto, a monossido di carbonio e ferro – nelle meteoriti studiate da Smith e colleghi è straordinariamente simile al sito attivo delle idrogenasi.

Il cianuro era già presente sulla Terra primordiale. Ma si pensa anche che i numerosi impatti di meteoriti, a cui la giovanissima Terra è stata sottoposta all’inizio della sua storia, potrebbero aver arricchito significativamente il “brodo primordiale” di cianuro. Lungi dall’essere il veleno che conosciamo oggi, in quel contesto il cianuro, interagendo con elementi metallici e con la radiazione solare, potrebbe aver dato il via alla sintesi di molti composti di interesse biologico.

«I dati raccolti sull’asteroide Bennu dalla sonda spaziale Osiris-Rex della Nasa indicano che l’asteroide potrebbe essere una condrite carbonacea», spiega Jason Dworkin del Goddard Space Flight Center della Nasa (Greenbelt, Maryland), co-autore dello studio. «Osiris-Rex preleverà e riporterà a terra un campione da Bennu nel 2023. Cercheremo questi composti per mettere in relazione Bennu ai meteoriti noti e capire il potenziale rilascio di composti prebiotici come il cianuro, che potrebbe aver contribuito a far sorgere la vita sulla Terra o altri corpi nel Sistema solare».

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