Péptidos uno de los pilares fundamentales de la vida, puede formarse a partir de los precursores primitivos de aminoácidos en condiciones similares a las esperadas en la Tierra primordial, encuentra un nuevo estudio de UCL.

Los resultados, publicado en Naturaleza , podría ser una pieza faltante del rompecabezas de cómo se formó la vida por primera vez.

"Péptidos, que son cadenas de aminoácidos, son un elemento absolutamente esencial de toda la vida en la Tierra. Forman el tejido de proteínas, que sirven como catalizadores de procesos biológicos, pero ellos mismos requieren enzimas para controlar su formación a partir de aminoácidos, "explicó el autor principal del estudio, Dr. Matthew Powner (Química UCL).

"Así que hemos tenido un problema clásico del huevo y la gallina:¿cómo se fabricaron las primeras enzimas?"

Él y su equipo han demostrado que los precursores de los aminoácidos, llamados aminonitrilos, se puede convertir fácil y selectivamente en péptidos en agua, aprovechando su propia reactividad incorporada con la ayuda de otras moléculas que estaban presentes en entornos primordiales.

"Muchos investigadores han intentado comprender cómo se formaron los péptidos por primera vez para ayudar al desarrollo de la vida, pero casi toda la investigación se ha centrado en los aminoácidos, por lo que se pasó por alto la reactividad de sus precursores, "dijo el Dr. Powner.

Los precursores, aminonitrilos, requieren condiciones duras, típicamente fuertemente ácido o alcalino, para formar aminoácidos. Y luego los aminoácidos deben recargarse con energía para producir péptidos. Los investigadores encontraron una manera de evitar estos dos pasos, haciendo péptidos directamente a partir de aminonitrilos ricos en energía.

Descubrieron que los aminonitrilos tienen la reactividad innata para lograr la formación de enlaces peptídicos en agua con mayor facilidad que los aminoácidos. El equipo identificó una secuencia de reacciones simples, combinando sulfuro de hidrógeno con aminonitrilos y otro sustrato químico ferricianuro, para producir péptidos.

"Síntesis controlada, en respuesta a estímulos ambientales o internos, es un elemento esencial de la regulación metabólica, entonces pensamos que la síntesis de péptidos podría haber sido parte de un ciclo natural que tuvo lugar en la evolución muy temprana de la vida, "dijo Pierre Canavelli, el primer autor del estudio que lo completó mientras estaba en UCL.

Las moléculas que sirvieron como sustratos para ayudar a la formación de los enlaces amida en los experimentos se desgasifican durante el vulcanismo y es probable que hayan estado presentes en la Tierra primitiva.

"Esta es la primera vez que se ha demostrado de manera convincente que los péptidos se forman sin utilizar aminoácidos en el agua, utilizando condiciones relativamente suaves que probablemente estén disponibles en la Tierra primitiva, ", dijo el coautor, el Dr. Saidul Islam (UCL Chemistry).

Los hallazgos también pueden ser útiles para el campo de la química sintética, ya que la formación de enlaces amida es esencial para muchos materiales sintéticos de importancia comercial, compuestos bioactivos y productos farmacéuticos. El método utilizado en este estudio es químicamente poco convencional, pero sigue una ruta para ligar (unir) péptidos que imita procesos biológicos. a diferencia de las vías de formación de péptidos más comúnmente utilizadas en los laboratorios de química que funcionan en la dirección opuesta y requieren reactivos costosos y derrochadores.

El equipo de investigación está avanzando en sus estudios mediante la búsqueda de otras vías para los péptidos que utilizan aminonitrilos, e investigando las propiedades funcionales de los péptidos que han producido sus experimentos, para comprender mejor cómo pudieron haber ayudado a poner en marcha la vida hace 4.000 millones de años.