Descubren una pista magnética sobre los orígenes de la vida

Estas son las últimas noticias de todo el mundo: Un estudio que ofrece nuevas pistas sobre el origen de la vida en la Tierra comenzó en una cena familiar. “Intentamos evitar hablar de ciencia durante las cenas de los viernes, pero rara vez funciona”, recuerda la profesora Michal Sharon del Instituto Weizmann de Ciencias. Dos de sus tres hermanos son científicos, entre ellos su hermano, el profesor Yossi Paltiel, físico de la Universidad Hebrea de Jerusalén.

Esa misma tarde, Paltiel describió su investigación sobre la separación de moléculas según su disposición espacial. La conversación propició una colaboración entre los dos hermanos, que los condujo a un campo nuevo para ambos: la búsqueda de los orígenes de la vida. Su estudio, publicado recientemente en la revista Chem, ofrece un posible eslabón perdido en una teoría que propone que la vida surgió por primera vez en superficies magnéticas, como el lecho de lagos poco profundos ricos en minerales magnéticos.

Los detalles

Izquierda, derecha… y un giro magnéticoLa estructura molecular de los seres vivos ha sido uno de los enigmas más persistentes de la naturaleza. Muchas moléculas biológicas existen en dos formas simétricas, como si fueran zurdas o diestras. Los químicos denominan a esta propiedad quiralidad.

En principio, estas formas deberían presentarse con la misma frecuencia, pero los organismos vivos muestran una marcada tendencia. Los aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas, son casi exclusivamente levógiros, mientras que el ADN y el ARN se retuercen en la dirección opuesta, hacia la derecha. Esta asimetría no es un detalle trivial.

Las reacciones biológicas dependen de una estructura molecular precisa; si la quiralidad es incorrecta, la reacción puede fallar por completo. Por lo tanto, la quiralidad se considera una huella química clave de la vida. En aquella cena del viernes, Paltiel describió su trabajo con el profesor Ron Naaman del Instituto Weizmann sobre la separación de moléculas por quiralidad.

Qué dicen los expertos

Si bien las moléculas quirales no son magnéticas, las superficies magnetizadas pueden atraer selectivamente una quiralidad sobre la otra. Este efecto se ha utilizado para separar moléculas y cristales simétricos. De hecho, la separación de moléculas por quiralidad es crucial en la fabricación de fármacos, pesticidas y muchos otros compuestos bioactivos que deben producirse con la quiralidad correcta para ser eficaces.

Cuando Paltiel describió estos estudios, Sharon se dio cuenta de que su propia experiencia podría ser útil. Ella se especializa en espectrometría de masas, una técnica que identifica moléculas midiendo su masa. Propuso utilizarla para analizar el proceso de separación y verificar qué moléculas se habían obtenido.

En su estudio conjunto, Ofek Vardi, estudiante de doctorado en el laboratorio de Paltiel, dirigió un experimento diseñado por ambos equipos. Ella y sus colegas utilizaron versiones diestras y zurdas de la metionina, un aminoácido que normalmente inicia la síntesis de proteínas, e hicieron pasar una solución que contenía este aminoácido a través de un filtro de papel con partículas magnéticas de tamaño micrométrico incrustadas. Para rastrear las moléculas, los investigadores incorporaron dos isótopos de carbono —átomos del mismo elemento con diferente peso— en el aminoácido.

El tema se ha convertido en uno de los puntos más destacados de la agenda mundial.