Conocer el metabolismo prebiótico podría aportar mejores tecnologías de captura de carbono
En el origen de la vida en la Tierra, la fijación del dióxido de carbono habría comenzado espontáneamente, sin necesidad de enzimas complejas
Imagen:D. Kelley/ M. Elend/UW/URI-IAO/NOAA/El equipo científico de la Ciudad Perdida
La química prebiótica puede entenderse en dos sentidos: la química que ocurrió antes de que comenzara la vida o la química que condujo a la vida en la Tierra, y posiblemente en otros planetas.
Investigadores de la University of California en San Diego, Estados Unidos, han arrojando nueva luz sobre los orígenes de la vida, junto con la naturaleza de la fijación biológica del carbono. Un descubrimiento que se puede utilizar para diseñar y desarrollar nuevos métodos de captura de carbono.
Normalmente, las células utilizan las vías metabólicas, una serie de reacciones químicas, para convertir los nutrientes en energía y otras moléculas. Estas vías permiten que las células utilicen la energía de manera eficiente, creando moléculas complejas, que son esenciales para la vida.
Una de las vías metabólicas es la fijación de carbono que realizan algunos tipos de células, proceso mediante el cual el dióxido de carbono se convierte en moléculas complejas a base de carbono que son utilizadas por las células vivas.
Desentrañar los orígenes de este proceso puede conducir a mejorar las tecnologías de captura de carbono. Se planteó que los primeros ciclos de fijación de carbono podrían haber surgido en los respiraderos hidrotermales alcalinos submarinos.
Los respiraderos alcalinos submarinos son áreas en el fondo del océano donde los respiraderos hidrotermales liberan fluidos calientes ricos en minerales. Estos respiraderos proporcionan un entorno propicio para la formación de moléculas complejas, como proteínas y lípidos.
Ese ambiente podría haber resultado propicio para el origen de la vida, por su riqueza en los ingredientes necesarios. En el artículo se plantea la teoría de que las primeras vías metabólicas operaban de forma no enzimática, y solo dependían de catalizadores inorgánicos, fuente de energía, agentes reductores y/o fuentes de carbono simples que probablemente estaban disponibles en el planeta primitivo.
Aunque algunas reacciones de tipo metabólico pueden proceder de forma no enzimática en condiciones prebióticas determinadas, se desconoce si todas estas reacciones necesariamente solo cooperan en un ambiente confinado.
El próximo paso es demostrar que los ciclos de fijación de carbono como estos pueden reproducirse en el laboratorio de forma no enzimática utilizando catalizadores puramente inorgánicos, fuentes de energía y agentes reductores.
El artículo apareció en mayo de 2023 en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).