Peptides, um dos blocos de construção fundamentais da vida, pode ser formado a partir dos precursores primitivos de aminoácidos em condições semelhantes às esperadas na Terra primordial, encontra um novo estudo UCL.

As evidências, publicado em Natureza , pode ser uma peça que faltava no quebra-cabeça de como a vida se formou pela primeira vez.

"Peptídeos, que são cadeias de aminoácidos, são um elemento absolutamente essencial de toda a vida na Terra. Eles formam o tecido das proteínas, que servem como catalisadores para processos biológicos, mas eles próprios requerem enzimas para controlar sua formação a partir de aminoácidos, "explicou o autor principal do estudo, Dr. Matthew Powner (UCL Chemistry).

"Então, tivemos um problema clássico do ovo e da galinha - como as primeiras enzimas foram feitas?"

Ele e sua equipe demonstraram que os precursores dos aminoácidos, chamados aminonitrilos, pode ser facilmente e seletivamente transformado em peptídeos na água, tirando proveito de sua própria reatividade embutida com a ajuda de outras moléculas que estavam presentes em ambientes primordiais.

"Muitos pesquisadores têm procurado entender como os primeiros peptídeos se formaram para ajudar a desenvolver a vida, mas quase todas as pesquisas se concentraram em aminoácidos, então a reatividade de seus precursores foi esquecida, "disse o Dr. Powner.

Os precursores, aminonitrilos, exigem condições adversas, tipicamente fortemente ácido ou alcalino, para formar aminoácidos. E então os aminoácidos devem ser recarregados com energia para fazer peptídeos. Os pesquisadores descobriram uma maneira de contornar essas duas etapas, produção de peptídeos diretamente de aminonitrilas ricas em energia.

Eles descobriram que os aminonitrilos têm a reatividade inata para atingir a formação de ligações peptídicas em água com mais facilidade do que os aminoácidos. A equipe identificou uma sequência de reações simples, combinação de sulfeto de hidrogênio com aminonitrilas e outro substrato químico ferricianeto, para produzir peptídeos.

"Síntese controlada, em resposta a estímulos ambientais ou internos, é um elemento essencial da regulação metabólica, então pensamos que a síntese de peptídeos poderia ter feito parte de um ciclo natural que ocorreu no início da evolução da vida, "disse Pierre Canavelli, o primeiro autor do estudo que o concluiu enquanto estava na UCL.

As moléculas que serviram como substratos para ajudar na formação das ligações amida nos experimentos são liberadas durante o vulcanismo e provavelmente já estiveram presentes na Terra primitiva.

"Esta é a primeira vez que se demonstrou de forma convincente que os peptídeos se formaram sem o uso de aminoácidos na água, usando condições relativamente suaves que provavelmente estarão disponíveis na Terra primitiva, "disse o co-autor Dr. Saidul Islam (UCL Chemistry).

As descobertas também podem ser úteis para o campo da química sintética, como a formação da ligação amida é essencial para muitos materiais sintéticos comercialmente importantes, compostos bioativos e produtos farmacêuticos. O método usado neste estudo é quimicamente não convencional, mas segue um caminho para ligar (juntar) peptídeos que imitam processos biológicos, ao contrário das vias de construção de peptídeos mais comumente usadas em laboratórios de química que funcionam na direção oposta e requerem reagentes caros e inúteis.

A equipe de pesquisa está aprofundando seus estudos, pesquisando outras vias para peptídeos usando aminonitrilas, e investigando as propriedades funcionais dos peptídeos que seus experimentos produziram, para entender melhor como eles poderiam ter ajudado a dar o pontapé inicial na vida há 4 bilhões de anos.