Pesquisa liderada por Kuhan Chandru e Jim Cleaves do Earth-Life Science Institute do Tokyo Institute of Technology, Japão, mostrou que as reações de alfa-hidroxiácidos, semelhantes aos alfa-aminoácidos que compõem as proteínas modernas, formam grandes polímeros facilmente sob condições presumivelmente prevalentes na Terra primitiva. Esses polímeros de alfa-hidroxiácido podem ter ajudado na formação de sistemas vivos na Terra primitiva.

Existem várias teorias sobre como a vida se formou pela primeira vez na Terra primitiva. Uma teoria popular sugere que a vida pode ter surgido em ambientes especializados, como piscinas naturais ou fontes termais de águas rasas, onde simples reações químicas teriam ajudado a gerar os precursores da vida. Toda a vida é feita de polímeros, grandes moléculas constituídas por uma sequência de moléculas chamadas monômeros. Uma questão chave é como os polímeros biológicos poderiam ter se formado sem enzimas na Terra primitiva.

Embora os ambientes do início da Terra possam ter monômeros que podem dar origem à vida, teria sido difícil para polímeros surgir a partir deles sem a ajuda de enzimas. Nesse caso, a equipe mostrou que esses polímeros poderiam ter se formado com alfa-hidroxiácidos antes da existência de enzimas na Terra primitiva.

Esta equipe multinacional mostrou que os hidroxiácidos polimerizam mais facilmente do que os aminoácidos, e que eles poderiam ter fornecido o kit de ferramentas necessário para iniciar a formação de moléculas mais complexas para a origem da vida na Terra.

Para simular vários ambientes primitivos, a equipe reagiu alfa-hidroxiácidos em condições variadas de pH e temperatura, da temperatura ambiente até à fervura. Usando sofisticado espectrometria de massa de alta resolução e software de análise de dados, eles mostraram que esses polímeros podem se formar em uma variedade de condições.

A equipe mostrou ainda, que, usando uma mistura de diferentes tipos de alfa-hidroxiácido, eles poderiam formar um grande número de tipos de polímeros, com efeito, criando vastas 'bibliotecas' de diferentes estruturas químicas, que podem permanecer estáveis ​​em uma variedade de condições ambientais. O trabalho culminou com a criação de uma biblioteca de poliéster composta por cinco tipos de alfa-hidroxiácidos (Figura 1). Eles mostraram que esta biblioteca simples de criar pode conter centenas de trilhões de sequências de polímeros distintas.

Essa pesquisa abre novas áreas de exploração da química que podem ter levado à formação da vida. Os autores estão ansiosos para estender este trabalho investigando os tipos de funções dos polímeros de alfa-hidroxiácidos que podem ser capazes de realizar, e outros tipos de produtos químicos simples que podem interagir com eles, possivelmente levando a sistemas químicos auto-replicantes.