Un equipo de investigación de la Universidad de Tokio ha sintetizado de forma reproducible supramoleculas en forma de escalera de una sola mano, o quiralidad, utilizando equipo de laboratorio estándar. Al eliminar gradualmente el disolvente de una solución rotatoria que contiene precursores no quirales, pudieron producirhélices que se tuercen preferentemente en una dirección particular. Esta investigación puede conducir a métodos de producción de drogas nuevos y más baratos, así como finalmente abordar uno de los dilemas persistentes sobre cómo comenzó la vida.
Una de las características más llamativas de las moléculas más importantes para la vida, incluidos el ADN, las proteínas y los azúcares, es que tienen una "mano", conocida como quiralidad. Es decir, todos los organismos vivos decidieron confiar enuna molécula, mientras que la imagen de espejo no superponible no hace nada. Esto es un poco como ser dueño de un perro que solo buscará sus guantes zurdos, mientras ignora por completo a los diestros. Se vuelve aún más desconcertante si considera ese quirallos pares se comportan de manera idéntica químicamente. Esto hace que sea extremadamente difícil producir solo un tipo de molécula quiral cuando se comienza con precursores no quirales.
Cómo y por qué la vida temprana eligió un tipo de mano sobre la otra es una pregunta importante en biología, y a veces se la llama "la cuestión de la homoquiralidad". Una hipótesis es que algún desequilibrio temprano rompió la simetría entre la mano izquierda y la mano derechamoléculas, y este cambio fue "bloqueado" durante el tiempo evolutivo. Ahora, los investigadores de la Universidad de Tokio han demostrado que, en las condiciones adecuadas, la rotación macroscópica puede conducir a la formación de supramoleculas de una quiralidad particular.
Esto se logró utilizando un evaporador rotatorio, un equipo estándar en los laboratorios de química utilizados para concentrar soluciones al eliminar suavemente el solvente. "Anteriormente se creía que la rotación macroscópica no podía causar quiralidad molecular a nanoescala, debido a la diferencia de escala,pero hemos demostrado que la quiralidad de las moléculas de hecho puede fijarse en la dirección de rotación ", dice el primer autor Mizuki Kuroha.
Según su teoría, algunas biomoléculas antiguas atrapadas en un vórtice primordial son responsables de la elección de la mano que nos queda hoy.
"Estos resultados no solo proporcionan información sobre el origen de la homoquiralidad de la vida, sino que también representan una mirada pionera en la combinación de química molecular a nanoescala y dinámica de fluidos macroscópicos", dice el autor principal Kazuyuki Ishii. Esta investigación también puede permitir nuevasvías de síntesis para medicamentos quirales que no requieren moléculas quirales como insumos.
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Industriales, Universidad de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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