Scoperte nello spazio molecole chirali

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Rilevate nella nube molecolare Sagittarius B2 specie chimiche chirali, cioè dotate di due strutture tridimensionali tra loro speculari. È una scoperta incoraggiante per la comprensione dei meccanismi fondamentali dell’origine della vita e della preferenza degli organismi viventi per certe forme chirali rispetto ad altre.

Molte molecole, tra quelle che si trovano in natura e quelle di sintesi, sono chirali, hanno cioè la stessa formula chimica ma sono l’una l’immagine speculare dell’altra, come la mano destra e la mano sinistra.

Per molte caratteristiche chimico-fisiche, come per esempio la temperatura di ebollizione, non fa differenza quale delle due forme di una sostanza, chiamate enantiomeri, sono presenti. Fino ad alcuni decenni fa, per esempio, non ci si preoccupava della chiralità delle molecole di un farmaco, finché non ci si accorse che negli organismi viventi la differenza esiste eccome, tanto che un certo enantiomero di un farmaco può essere benefico e l’altro tossico.

Questo significa che durante l’evoluzione le forme di vita sulla Terra hanno sviluppato in qualche modo una “preferenza”, chiamata omochiralità, per certe forme chirali rispetto ad altre. E questo vale in processi fondamentali per gli organismi: il DNA, per esempio, usa solo uno dei due enantiomeri dello zucchero ribosio.

Scoperte nello spazio molecole chirali
Illustrazione delle molecole chirali trovate nello spazio: sullo sfondo, la nube molecolare Sagittarius B2(N) (Cortesia B. Saxton, NRAO/AUI/NSF/N.E. Kassim, Naval Research Laboratory, Sloan Digital Sky Survey)

Il perché di tutto ciò è ancora un mistero, alla cui soluzione potrebbe contribuire lo studio dei mattoni elementari della vita che si trovano nello spazio. Ne è convinto un gruppo di ricercatori del California Institute of Technology che ha annunciato su “Science” di aver osservato per la prima volta molecole chirali al di fuori del sistema solare.

“Come è possibile che tutti gli esseri viventi usino un particolare enantiomero di un amminoacido rispetto a un altro? Se potessimo riavvolgere il nastro dell’evoluzione della vita e arrivassimo alla sua origine, osserveremmo la selezione di questo enantiomero per effetto di un processo deterministico oppure casuale? E se c’è vita nell’universo, usa gli stessi enantiomeri della vita sulla Terra?”, si è chiesto Geoffrey Blake, che ha guidato lo studio.

Nell’ambito del progetto PRIMOS (Prebiotic Interstellar Molecular Survey)Blake e colleghi del National Radio Astronomy Observatory (NRAO) hanno osservato con il telescopio di Green Bank, in Virginia,  una particolare nube molecolare, chiamata Sagittarius B2(N), alla ricerca di molecole chirali.

Lo studio partiva dalla constatazione che ogni molecola di gas ruota nello spazio con una specifica velocità in funzione della sua dimensione e della sua forma, lasciando una firma unica nel suo spettro di emissione nelle onde radio. Questo ha permesso di rilevare la firma di una molecola chirale chiamata ossido di propilene.

“È la prima molecola chirale rilevata nello spazio, e si tratta di un notevole passo in avanti per la nostra comprensione di come sono fatte le molecole prebiotiche nello spazio e gli effetti che possono avere sulle origini della vita”, ha commentato Brandon Carroll, primo autore dell’articolo. “Anche se la tecnica che abbiamo usato non dice nulla sull’abbondanza di ciascun enantiomero, ci aspettiamo che questo studio apra la strada a future osservazioni che possano suggerirci qualcosa sull’origine dell’omochiralità e della vita in generale”.

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