Identifiquen una substància que va poder originar la vida a la Terra
Una representació per ordinador del pèptid Nickelback mostra els àtoms de nitrogen de la columna vertebral (blau) que uneixen dos àtoms crítics de níquel (taronja).
A la Universitat de Rutgers s’ha identificat part d’una proteïna que pot proporcionar pistes als científics per detectar planetes a punt de produir vida. Segons Vikas Nanda, investigador del Centre de Biotecnologia i Medicina Avançades (CABM) de Rutgers, la investigació, publicada a Science Advances, té importants implicacions en la recerca de vida extraterrestre, ja que proporciona als investigadors una nova pista per buscar.
Basant-se en estudis de laboratori, els científics de Rutgers afirmen que un dels candidats químics més probables per iniciar la vida va ser un pèptid simple amb dos àtoms de níquel a què criden "Nickelback", no perquè tingui res a veure amb la banda de rock canadenc, sinó perquè els àtoms de nitrogen de la seua columna vertebral enllacen dos àtoms de níquel crítics. Un pèptid és un constituent d’una proteïna format per uns quants elements bàsics coneguts com a aminoàcids. "Els científics creuen que fa entre 3.500 i 3.800 milions d’anys es va produir un punt d’inflexió que va iniciar el canvi de la química prebiòtica –les molècules anteriors a la vida– als sistemes vius i biològics", explica Nanda en un comunicat. "Creiem que el canvi el van desencadenar unes petites proteïnes precursores que realitzaven passos clau en una antiga reacció metabòlica. I creiem haver trobat un d’aquests 'pèptids pioners’".
Els científics que duen a terme l’estudi formen part d’un equip dirigit per Rutgers denominat Evolució de les Nanomàquines en Geoesferes i Avantpassats Microbians (ENIGMA), que forma part del programa d’Astrobiologia de la NASA. Els investigadors proven d’entendre com van evolucionar les proteïnes fins convertir-se en el catalitzador predominant de la vida a la Terra. En rastrejar l’univers amb telescopis i sondes a la recerca de senyals de vida passada, present o emergent, els científics de la NASA busquen "biofirmes" específiques conegudes per ser precursores de vida. Pèptids com el níquelback podrien convertir-se en l’últim biosenyal fet servir per la NASA per detectar planetes a punt de produir vida, segons Nanda.
Una substància química instigadora original, van raonar els investigadors, hauria de ser prou simple com per poder acoblar-se espontàniament en una sopa prebiòtica. Però hauria de ser prou activa químicament com per tenir el potencial de prendre energia de l’entorn per impulsar un procés bioquímic.
Per a això, els investigadors van adoptar un enfocament "reduccionista": Van començar per examinar les proteïnes contemporànies existents que se sap estan associades a processos metabòlics. Sabent que les proteïnes eren massa complexes per haver sorgit abans, les van reduir a la seua estructura bàsica. Després de diverses seqüències d’experiments, els investigadors van arribar a la conclusió que el millor candidat era Nickelback. El pèptid està format per 13 aminoàcids i uneix dos ions de níquel.
El níquel, van raonar, era un metall abundant en els primers oceans. En unir-se al pèptid, els àtoms de níquel es converteixen en potents catalitzadors que atreuen protons i electrons addicionals i produeixen hidrogen gasós. L’hidrogen, van raonar els investigadors, també era més abundant a la Terra primitiva i hauria estat una font crítica d’energia per alimentar el metabolisme. "Això és important perquè, encara que hi ha moltes teories sobre els orígens de la vida, hi ha molt poques proves reals de laboratori d’aquestes idees", va dir Nanda. "Aquest treball demostra que, no només són possibles els enzims metabòlics proteics simples, sinó que són molt estables i molt actives, el que les converteix en un punt de partida plausible per a la vida".
