(Noticias de Nanowerk) Los nitrilos, una clase de moléculas orgánicas que contienen un grupo ciano, es decir, un átomo de carbono unido a un átomo de nitrógeno con una instauración triple, suelen ser tóxicos. Pero, paradójicamente, también son un importante precursor de moléculas vitales como los ribonucleótidos, que están formados por las nucleobases o «letras» A, U, C y G unidas a un grupo ribosa y fosfato que juntos forman el ARN.
Ahora, un equipo de investigadores de España, Japón, Chile, Italia y EE. UU. ha demostrado que en el espacio interestelar dentro de la nube molecular G+0.693-0.027 cerca del centro de la Vía Láctea (Fronteras en astronomía y ciencia espacial«Precursores moleculares del mundo del ARN en el espacio: nuevos nitrilos en la nube molecular G+0.693-0.027»).
dr. Víctor M. Rivilla, investigador del Centro de Astrobiología del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y del Instituto Nacional de Tecnología Aeroespacial (INTA) en Madrid, España, y primer autor del nuevo estudio, dijo: «Aquí mostramos que la química que tiene lugar en el medio interestelar es capaz de formar de manera eficiente múltiples nitrilos, que son importantes precursores moleculares del escenario del ‘Mundo ARN'».
Posible mundo «solo ARN»
De acuerdo con este escenario, la vida en la Tierra se basó originalmente solo en el ARN, y luego evolucionaron el ADN y las enzimas proteicas. El ARN puede realizar ambas funciones: almacenar y copiar información como el ADN y catalizar reacciones como las enzimas. De acuerdo con la teoría del «Mundo del ARN», los nitrilos y otros componentes básicos de la vida no tienen por qué haberse originado en la Tierra misma: también podrían haberse originado en el espacio y durante el «Período Tardío de Bombardeo Intenso» hace 4,1 a 3,8 años hace mil millones de años. En apoyo, se han encontrado nitrilos y otras moléculas precursoras de nucleótidos, lípidos y aminoácidos en cometas y meteoritos contemporáneos.
Pero, ¿de dónde en el espacio podrían haber venido estas moléculas? Los principales candidatos son las nubes moleculares, que son regiones densas y frías del medio interestelar y son adecuadas para la formación de moléculas complejas. Por ejemplo, la nube molecular G+0,693-0,027 tiene una temperatura de unos 100 K, un diámetro de unos tres años luz y una masa unas mil veces mayor que la de nuestro Sol. No hay evidencia de que las estrellas se estén formando actualmente dentro de G+0.693-0.027, aunque los científicos sospechan que puede convertirse en un vivero estelar en el futuro.
«El contenido químico de G+0,693-0,027 es similar al de otras regiones de formación estelar de nuestra galaxia y también al de los objetos del Sistema Solar, como los cometas. Esto significa que su estudio puede brindarnos información importante sobre los componentes químicos que estaban disponibles en la nebulosa que dio origen a nuestro sistema planetario”, explicó Rivilla.
Espectros electromagnéticos examinados
Rivilla y sus colegas utilizaron dos telescopios en España para estudiar los espectros electromagnéticos emitidos por G+0.693-0.027: el telescopio IRAM de 30 metros de ancho en Granada y el telescopio Yebes de 40 metros de ancho en Guadalajara. Descubrieron el nitrilo cianoaleno (CH2CCHCN), cianuro de propargilo (HCCCH2CN) y cianopropina, que aún no se han encontrado en G+0,693-0,027, aunque sí se reportaron en 2019 en la nube oscura TMC-1 en las constelaciones de Tauro y Auriga, una nube molecular con condiciones muy distintas a G+0,693-0,027 .
Rivila et al. también encontró posible evidencia de la presencia de cianoformaldehído (HCOCN) y glicolonitrilo (HOCH2CN). El cianoformaldehído se detectó por primera vez en las nubes moleculares TMC-1 y Sgr B2 en la constelación de Sagitario y el glicolonitrilo en la protoestrella similar al Sol IRAS16293-2422 B en la constelación de Ofiuco.
Otros estudios recientes también han identificado otros precursores de ARN dentro de G+ 0.693-0.027 como el glicolaldehído (HCOCH2OH), urea (NH2CONH2), hidroxilamina (NH2OH) y 1,2-etenodiol (C2H4O2), lo que confirma que la química interestelar puede proporcionar los ingredientes más básicos para el «mundo del ARN».
Los nitrilos se encuentran entre las familias químicas más abundantes en el espacio.
Autor final Dr. Miguel A. Requena-Torres, profesor asociado de la Universidad de Towson en Maryland, EE. UU., concluyó: “Gracias a nuestras observaciones durante los últimos años, incluidos los resultados actuales, ahora sabemos que los nitrilos se encuentran entre las familias químicas más abundantes en el universo. . Los hemos encontrado en nubes moleculares en el centro de nuestra galaxia, protoestrellas de varias masas, meteoritos y cometas, y también en la atmósfera de Titán, la luna más grande de Saturno”.
Segundo autor Dr. Izaskun Jiménez-Serra, también investigadora del CSIC y del INTA, miró hacia el futuro: “Hasta ahora hemos descubierto varios precursores simples de los ribonucleótidos, los componentes básicos del ARN. Pero todavía faltan moléculas clave que son difíciles de descubrir. Por ejemplo, dado que sabemos que el origen de la vida en la Tierra probablemente también requirió otras moléculas, como los lípidos, que son responsables de formar las primeras células, también debemos centrarnos en comprender cómo se forman los lípidos a partir de precursores más simples que están disponibles en el medio interestelar».
