Una simulazione svela l’origine delle prime molecole biologiche

Indice

di Ufficio Stampa Cnr

Ricercatori dell’Istituto per i processi chimico-fisici (Ipcf) del Cnr di Messina hanno riprodotto, mediante avanzate tecniche numeriche, il processo chimico che potrebbe aver determinato la sintesi primordiale dell’eritrosio, precursore del ribosio, lo zucchero che compone l’RNA, facendo così luce sull’origine delle prime molecole biologiche e quindi sull’inizio della vita sulla Terra.

I risultati sono stati pubblicati su Chemical Communications della Royal Society of Chemistry, in collaborazione con l’Accademia delle scienze della Repubblica Ceca di Brno e la Sorbona di Parigi.

Uno dei tasselli cruciali nel puzzle dell’origine della vita è rappresentato dalla comparsa delle prime molecole biologiche sulla Terra come l’RNA, l’acido ribonucleico. Uno studio dell’Istituto per i processi chimico-fisici del Consiglio nazionale delle ricerche (Ipcf-Cnr) di Messina ha descritto, mediante avanzate tecniche di simulazione numerica, un processo chimico che da molecole semplici e presenti in enorme abbondanza nell’Universo, come l’acquae la glicolaldeide, potrebbe aver portato alla sintesi primordiale dell’eritrosio, precursore diretto del ribosio, lo zucchero che compone l’RNA.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Chemical Communications, della Royal Society of Chemistry,da un team che coinvolge anche l’Accademia delle scienze della Repubblica Ceca di Brno e l’Università di Parigi Sorbonne.

«Nello studio dimostriamo per la prima volta che determinate condizioni prebiotiche, tipiche delle cosiddette “pozze primordiali” in cui erano presenti le molecole inorganiche più semplici, sono in grado di favorire la formazione non solo degli aminoacidi, i mattoni fondamentali delle proteine, ma anche di alcuni zuccheri semplici come l’eritrosio, precursore delle molecole che compongono l’ossatura dell’RNA», spiega Franz Saija, ricercatore Ipcf-Cnr e coautore del lavoro.

«La sintesi degli zuccheri a partire da molecole più semplici, che possono essere state trasportate sul nostro pianeta da meteoriti in epoche primordiali, rappresenta una grossa sfida per gli scienziati che si occupano di chimica prebiotica. La formazione dei primi legami carbonio-carbonio da molecole molto semplici come la formaldeide non può avvenire senza la presenza di un agente esterno capace di catalizzare la reazione: la presenza di tali catalizzatori in ambienti prebiotici, tuttavia, è ancora un mistero».

L’approccio computazionale alla chimica prebiotica già nel 2014 consentì al team di ricerca, con uno studio pubblicato su Pnas, di simulare il famoso esperimento di Miller, cioè la formazione di aminoacidi dalle molecole inorganiche contenute nel “brodo primordiale” sottoposte a intensi campi elettrici.

«Nel nostro esperimento, facendo uso di metodi avanzati di simulazione numerica al super-computer, una soluzione acquosa di glicolaldeide è stata sottoposta a campi elettrici dell’ordine di grandezza dei milioni di volt su centimetro, capaci di catalizzare quella reazione che in chimica viene chiamata formose reaction e che porta alla formazione di zuccheri a partire dalla formaldeide», prosegue Giuseppe Cassone dell’Institute of Biophysics, Czech Academy of Sciences e primo autore dell’articolo scientifico.

«Oggi l’approccio computazionale alla chimica prebiotica è di fondamentale rilevanza perché permette di analizzare in modo molto specifico i meccanismi molecolari delle reazioni chimiche alla base dei processi che hanno portato alla formazione delle molecole della vita», conclude Saija.

Più letti nella settimana

Perché l’Homo sapiens è sopravvissuto a tutte le altre specie umane?

Gli Homo sapiens sono gli unici rappresentanti sopravvissuti dell'albero...

Siamo davvero andati sulla Luna? Il complotto lunare

Sono trascorsi oltre 50 anni dal giorno in cui la missione Apollo 11 sbarcò sulla Luna. Sono stati realizzati film, documentari, scritti libri ed esaminate le rocce

Ossigeno oscuro: straordinario ritrovamento a 4000 metri

La recente scoperta di un “ossigeno oscuro” prodotto da...

Rinvenuta grotta lunare che potrebbe ospitare gli astronauti – video

Mentre la NASA e altre agenzie spaziali pianificano una...

New Horizons: lo spazio profondo è davvero completamente buio

Quattro anni fa, gli astronomi hanno avuto una spettacolare...

In Tendenza

Siamo davvero andati sulla Luna? Il complotto lunare

Sono trascorsi oltre 50 anni dal giorno in cui la missione Apollo 11 sbarcò sulla Luna. Sono stati realizzati film, documentari, scritti libri ed esaminate le rocce

Draghi di Komodo: 5 curiosità sul loro morso

I draghi di Komodo, noti scientificamente come Varanus komodoensis,...

Offerte Amazon di oggi: mini frigo portatili super scontati!

Per le offerte Amazon di oggi vorrei proporti i...

Le giornate sulla Terra si stanno allungando a causa del clima

Studi recenti, basati sull'intelligenza artificiale, hanno rivelato che il...

Olimpiadi: trionfo degli animali in oltre 10 sport

Immagina un mondo in cui gli animali competono nelle...

Progetto ITER: svolta nell’energia da fusione

Il progetto di energia da fusione ITER ha segnato...

Perché l’Homo sapiens è sopravvissuto a tutte le altre specie umane?

Gli Homo sapiens sono gli unici rappresentanti sopravvissuti dell'albero...

Articoli correlati

Popular Categories