Terão os blocos fundamentais de construção para a vida vindo do espaço profundo?

Todos os seres vivos precisam de células e de energia. Sem estes blocos fundamentais de construção, os organismos na Terra não seriam capazes de se reproduzir e não existiriam.

Até agora, pouco se sabia sobre um elemento-chave dos blocos de construção, os fosfatos. Um grupo de investigadores da Universidade do Havai em Mānoa, em colaboração com colegas da França e do Taiwan, consegui obter provas convincentes de que este componente essencial para a vida foi gerado no espaço e trazido para a Terra, durante os seus primeiros milhares de milhões de anos, por meteoritos ou cometas. Os compostos de fósforo foram então incorporados em biomoléculas que se encontram em células de seres vivos na Terra.

Esta inovadora pesquisa vem descrita no artigo An Interstellar Synthesis of Phosphorus Oxoacids, da autoria de Andrew Turner, agora professor assistente na Universidade de Pikeville, e do Professor de Química Ralf Kaiser, da UH Mānoa, publicado na edição de setembro da Nature Communications.

De acordo com o estudo, os fosfatos e o ácido difosfórico são dois importantes elementos que são essenciais para estes blocos de construção em biologia molecular. São os principais constituintes dos cromossomas, os portadores da informação genética onde se encontra o DNA. Juntamente com os fosfolipídios nas membranas celulares e a adenosina trifosfato, que funcionam como portadores de energia para as células, formam o material de autorreplicação presente em todos os organismos vivos.

Replicação das condições interstelares

Numa câmara de ultra-alto vácuo do Laboratório de Pesquisa em Astroquímica W.M Keck, em UH Mānoa, arrefecida a 5 K, a equipa do Havai replicou grãos de gelo interstelares revestidos com dióxido de carbono e água, que estão presentes em nuvens moleculares frias, e também fosfina. A mistura foi exposta a radiação ionizante na forma de eletrões de alta energia, para simular os raios cósmicos, e foram sintetizados múltiplos oxoácidos de fósforo, como o ácido fosfórico e o ácido difosfórico, através de reações de não-equilíbrio

“Na Terra, a fosfina é letal para seres vivos,” disse Turner, o principal autor do artigo. “Mas no meio interstelar, uma exótica química de fosfina pode provocar caminhos raros de reações químicas e dar início à formação de moléculas relevantes para a vida, como os oxoácidos do fósforo, que eventualmente podem desencadear a evolução molecular da vida tal como a conhecemos.”

“Os oxoácidos de fósforo detetados nas nossas experiências, combinando análise sofisticada envolvendo lasers acoplados a espectrómetros de massa juntamente com cromatógrafos de gases, também podem ter sido formados dentro do gelo de cometas como o 67P/Churyumov-Gerasimenko, que contém uma fonte de fósforo que se acredita ser derivada da fosfina,” acrescentou Kaiser. Segundo ele, estas técnicas também podem ser usadas para detetar vestígios de explosivos e drogas.

“Como os cometas contêm, pelo menos em parte, os restos do material do disco protoplanetário que formou o Sistema Solar, é possível seguir o rasto destes compostos até ao meio interestelar, onde houver suficiente fosfina disponível em gelos,” disse Cornelia Meinert, da Universidade de Nice, França.

Depois de terem chegado à Terra, através de meteoritos ou cometas, estes oxoácidos de fósforo ficaram disponíveis para a química do fósforo que deu origem à vida. Por isso, a compreensão da síntese destes oxoácidos é essencial para desvendar a origem dos compostos pré-bióticos de fósforo solúveis em água e o modo como poderão ter sido incorporados nos organismos, não apenas na Terra, mas também no Universo.

Fonte da notícia: University of Hawaii