Cianeto e monóxido de carbono são venenos mortais para os humanos, mas compostos contendo ferro, cianeto, e o monóxido de carbono descoberto em meteoritos ricos em carbono por uma equipe de cientistas da Boise State University e da NASA pode ter ajudado a alimentar a vida na Terra primitiva. Os compostos extraterrestres encontrados em meteoritos se assemelham ao sítio ativo das hidrogenases, que são enzimas que fornecem energia às bactérias e arqueas ao quebrar o gás hidrogênio (H2). Seus resultados sugerem que esses compostos também estavam presentes na Terra primitiva, antes que a vida começasse, durante um período de tempo em que a Terra era constantemente bombardeada por meteoritos e a atmosfera era provavelmente mais rica em hidrogênio.

"Quando a maioria das pessoas pensa em cianeto, eles pensam em filmes de espionagem - um cara engolindo uma pílula, espumando pela boca e morrendo, mas o cianeto era provavelmente um composto essencial para a construção de moléculas necessárias à vida, "explicou a Dra. Karen Smith, cientista pesquisador sênior da Boise State University, Boise, Idaho. Cianeto, um átomo de carbono ligado a um átomo de nitrogênio, é considerado crucial para a origem da vida, uma vez que está envolvido na síntese não biológica de compostos orgânicos, como aminoácidos e nucleobases, que são os blocos de construção de proteínas e ácidos nucléicos usados ​​por todas as formas de vida conhecidas.

Smith é o autor principal de um artigo sobre essa pesquisa publicado em 25 de junho na Nature Communications. Smith, junto com o professor assistente de Boise State Mike Callahan, um co-autor no artigo, desenvolveu novos métodos analíticos para extrair e medir vestígios antigos de cianeto em meteoritos. Eles descobriram que os meteoritos contendo cianeto pertencem a um grupo de meteoritos ricos em carbono chamados condritos CM. Outros tipos de meteoritos testados, incluindo um meteorito marciano, não continha cianeto.

"Os dados coletados pela espaçonave OSIRIS-REx da NASA do asteróide Bennu indicam que ele está relacionado aos condritos CM, "disse o co-autor Jason Dworkin do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "O OSIRIS-REx entregará uma amostra de Bennu para estudar na Terra em 2023. Buscaremos esses mesmos compostos para tentar conectar Bennu a meteoritos conhecidos e entender o potencial de entrega de compostos prebióticos como o cianeto, que pode ter ajudado a iniciar a vida na Terra primitiva ou em outros corpos do sistema solar. "

O cianeto já foi encontrado em meteoritos antes. Contudo, no novo trabalho, Smith e Callahan ficaram surpresos ao descobrir que o cianeto, junto com monóxido de carbono (CO), estavam se ligando ao ferro para formar compostos estáveis ​​nos meteoritos. Eles identificaram dois complexos de ferro ciano-carbonil diferentes nos meteoritos usando cromatografia líquida de alta resolução-espectrometria de massa. "Uma das observações mais interessantes do nosso estudo é que esses complexos de ferro ciano-carbonil se assemelham a porções dos sítios ativos das hidrogenases, que têm uma estrutura muito distinta, "Callahan disse.

As hidrogenases estão presentes em quase todas as bactérias e arquéias modernas e acredita-se que sua origem seja antiga. As hidrogenases são proteínas grandes, mas o sítio ativo - a região onde ocorrem as reações químicas - passa a ser um composto orgânico-metálico muito menor contido na proteína, de acordo com Callahan. É esse composto que se assemelha aos compostos contendo cianeto que a equipe descobriu em meteoritos.

Um mistério duradouro a respeito da origem da vida é como a biologia pode ter surgido de processos químicos não biológicos. As semelhanças entre os sítios ativos nas enzimas hidrogenase e os compostos de cianeto que a equipe encontrou nos meteoritos sugerem que processos não biológicos nos asteróides originais dos meteoritos e na Terra antiga poderiam ter tornado as moléculas úteis para a vida emergente.

"Cianeto e monóxido de carbono ligados a um metal são incomuns e raros em enzimas. Hidrogenases são a exceção. Quando você compara a estrutura desses complexos ciano-carbonila de ferro em meteoritos com esses sítios ativos em hidrogenases, faz você se perguntar se havia uma ligação entre os dois, "Smith acrescentou." É possível que os complexos ciano-carbonil de ferro possam ter sido um precursor desses sítios ativos e, mais tarde, incorporados em proteínas há bilhões de anos. Esses complexos provavelmente atuaram como fontes de cianeto na Terra primitiva também. "