Formación dependiente de aminoácidos de anhídridos de fosfato en agua mediada por sulfuro de carbonilo

Área de la Ciencia:

• La química prebiótica y los orígenes de la investigación de la vida.
• Astrobiología, centrada en el papel de las moléculas volcánicas e interestelares.

Sus antecedentes:

• El sulfuro de carbonilo (COS) es una molécula que se encuentra en las emisiones volcánicas y las nubes interestelares.
• La química del fosfato es crucial para las moléculas biológicas como el ATP y los ácidos nucleicos.
• Comprender las vías químicas prebióticas es clave para explicar el origen de la vida.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel del sulfuro de carbonilo (COS) como agente condensante en la química del fosfato prebiótico.
• Explorar la formación de compuestos fosfatados de alta energía en presencia de aminoácidos y COS.
• Evaluar el potencial de estas reacciones para contribuir al origen de la vida.

Principales métodos:

• Los experimentos se llevaron a cabo en soluciones acuosas que contienen aminoácidos, COS y moléculas de fosfato.
• Se analizó la formación de anhídridos de aminoacil-fosfato y adenilatos de aminoacil.
• Se midió la capacidad de fosforilación de los anhídridos mezclados y el rendimiento de pirofosfato, con y sin Ca2+.

Principales resultados:

• Los anhídridos de aminoacil-fosfato de alta energía y los adenilatos de aminoacil se generaron con éxito utilizando COS.
• Los anhídridos mixtos de aminoácidos y fosfato inorgánico actuaron como agentes fosforilizantes.
• El pirofosfato se produjo en rendimientos superiores al 30% en presencia de precipitados de Ca2+.

Conclusiones:

• El sulfuro de carbonilo (COS) es un agente de condensación eficaz para la química del fosfato prebiótico.
• Las activaciones de fosfato dependientes de aminoácidos observadas en paralelo a la producción de péptidos, lo que sugiere un intermediario prebiótico común.
• Estos hallazgos proporcionan información sobre posibles vías para el origen de las biomoléculas esenciales en la Tierra primitiva.