Investigadores de los institutos Scripps Research y Georgia Tech intentaron recrear las condiciones que existían en la Tierra hace miles de millones de años. Sus resultados, publicados en Chem, muestran que esta famosa reacción no produce los azúcares adecuados para formar el ARN, un elemento central en el funcionamiento de los seres vivos.
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Desde 1861, se pensaba que esta reacción podía producir ribosa, un azúcar simple en forma de cadena recta. Pero los investigadores descubrieron que esta reacción produce más bien azúcares en forma de ramificaciones, inutilizables para fabricar ARN.
Para llegar a esta conclusión, los científicos utilizaron un método llamado espectroscopia RMN, que permite analizar con precisión los productos de una reacción.
Ramanarayanan Krishnamurthy, químico en Scripps Research, cree que hay que buscar otros escenarios. Aunque estos azúcares "mal formados" no sirven para crear vida, podrían ser útiles en otros campos, como... la síntesis de biocombustibles.
Este trabajo no cierra el debate sobre el origen de la vida, pero obliga a los científicos a revisar sus hipótesis. Quizás otras reacciones químicas, aún desconocidas o poco estudiadas, fueron responsables del nacimiento de las moléculas esenciales para la vida.
Esta investigación fue financiada por el programa de Exobiología de la NASA. Muestra hasta qué punto comprender la química antigua puede ayudarnos a entender mejor los inicios de la vida... y a inventar nuevas tecnologías.
¿Qué es la reacción de formosa?
La reacción de formosa es un fenómeno químico descubierto en 1861. Ocurre cuando moléculas muy simples llamadas formaldehído se ensamblan para formar azúcares más complejos.
Esta reacción puede autoacelerarse, lo que la hace interesante para los investigadores. Durante mucho tiempo se creyó que podía explicar la presencia de los primeros azúcares en la Tierra, en particular la ribosa. Pero en realidad, produce principalmente azúcares "desordenados", que no son adecuados para el ARN.
Además, las condiciones necesarias para esta reacción (calor, pH elevado) quizás no sean realistas para la época prehistórica de la Tierra.
A pesar de todo, esta reacción sigue interesando a los científicos, tanto para entender nuestros orígenes como para inventar nuevos procesos químicos.
¿Por qué la ribosa es tan especial?
La ribosa es un azúcar pequeño que juega un gran papel: forma la columna vertebral del ARN, una molécula que ayuda a crear proteínas. El ARN incluso se considera uno de los primeros elementos vivos de nuestro planeta.
La ribosa tiene una forma recta, lo que le permite ensamblarse bien con otros elementos como las bases nitrogenadas. Sin esta forma lineal, no sería posible el ARN... y por lo tanto, no existiría la vida tal como la conocemos.
Por eso el hecho de que la reacción de formosa no cree ribosa recta es un verdadero problema para las teorías sobre el origen de la vida. Los investigadores ahora tendrán que buscar otras reacciones que sí podrían producir este azúcar tan especial.
Entender cómo apareció la ribosa es una pieza clave del gran rompecabezas de la vida.
¿Azúcares inútiles para la vida, pero útiles para la energía?
Aunque los azúcares producidos por la reacción de formosa no son adecuados para fabricar ARN, podrían ser útiles en otros ámbitos. Estos azúcares ramificados, aunque mal adaptados a la química de la vida, interesan a los investigadores en energía.
De hecho, su estructura compleja podría aprovecharse en la fabricación de biocombustibles, estos combustibles producidos a partir de materias orgánicas.
Gracias a ciertas técnicas de transformación, estos azúcares podrían servir de base para crear moléculas energéticas renovables, capaces de alimentar motores o pilas de combustible. ¡Una manera inesperada de reciclar una reacción química considerada hasta ahora demasiado desordenada para la vida!