R. Graham Cooks, ilustre professor de química Henry B. Hass, e seu pesquisador de pós-doutorado Lingqi Qiu têm evidências experimentais de que a etapa chave na formação de proteínas pode ocorrer em gotículas de água pura, e publicaram recentemente essas descobertas no Anais da Academia Nacional de Ciências .



Nesta etapa fundamental, os aminoácidos são desidratados (perdem água), mesmo estando em solução aquosa, um paradoxo que é resolvido pelo fato de que essas superfícies de gotículas são excepcionalmente secas e altamente ácidas. Nessas condições, os aminoácidos se conectam entre si para criar peptídeos, um passo fundamental para a formação de proteínas e, eventualmente, de organismos vivos.

Um aspecto crucial da descoberta é que a estrutura natural “canhota” dos aminoácidos é mantida durante todo esse processo. Isto leva à formação de peptídeos quirais puros com a mesma lateralidade em "L". Os autores identificaram um composto específico, a oxazolidinona, como intermediário crucial nesta reação.

Além disso, descobriram que esta reação de desidratação não está confinada a gotículas microscópicas. Também acontece em escala maior (centimétrica), conforme demonstrado em um experimento de laboratório a partir do intermediário oxazolidinona. Esta reação em larga escala reflete a química das microgotículas e também é análoga aos bem estudados ciclos úmido-seco que são sugeridos para ocorrer em piscinas hidrotermais e praias. Esta conexão liga a formação de peptídeos em aerossóis e em ambientes prebióticos mais extensos.

O estudo acrescenta ao conjunto de evidências que a superfície das gotas de água representa um sistema físico e químico excepcionalmente ativo. Estão presentes campos elétricos muito elevados e acidez extrema que levam à desidratação de aminoácidos para formar peptídeos. Estudos da química nas interfaces das gotículas de água oferecem novos insights sobre os estágios iniciais da evolução química da vida.

Os autores reconhecem discussões valiosas com os pesquisadores associados da Purdue, Dylan T. Holden e Nicolás M. Morato.

Mais informações: Lingqi Qiu et al, Extensão da cadeia peptídica mediada por oxazolona e homoquiralidade em microgotículas aquosas, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2309360120
Informações do diário: Anais da Academia Nacional de Ciências

Fornecido pela Purdue University