Conforman Red de Investigación de Quiralidad Biológica

Fuente: Reyna Alejandra Fonseca Velázquez

¿Cómo se originó la vida en el planeta? Es, probablemente, la pregunta del millón. Muchos científicos interesados en resolver tal enigma han encontrado que la clave está en el estudio de lo que se conoce como la quiralidad biológica.

Germinal Cocho, investigador del Instituto de Física de la UNAM, junto a su estudiante doctoral Edgar Vargas, su ayudante de investigación Hugo Iván Cruz, el académico Gustavo Martínez y su estudiante Gabriel Álvarez, ambos del Instituto de Ciencias Físicas también de la UNAM, organizaron hace dos semanas la primera reunión para la conformación de la Red de Investigación sobre el Origen de la Quiralidad Biológica, que reunió a especialistas en el campo del origen de la vida y de la quiralidad con el fin de posicionarse como una comunidad referente nacional e internacional.

“Los fenómenos biológicos que tuvieron lugar en el medio interestelar, en cometas o en meteoritos, tuvieron que ver de modo importante con la quiralidad biológica”, expuso Cocho en la inauguración del evento.

En el sitio se congregaron aproximadamente 30 especialistas de instituciones como el Centro de Investigaciones Químicas de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos, así como de la Facultad de Ciencias, Instituto de Física, Instituto de Geología, Instituto de Ciencias Nucleares e Instituto de Química de la UNAM.

Los participantes presentaron sus más actuales aportaciones en temas como la quiralidad en nano-partículas metálicas, quiralidad y actividad óptica, amplificación asimétrica y ruptura de la simetría quiral en la química, así como del estudio de las estructuras alotrópicas de carbono encontradas en el meteorito de Allende, que tienen estructuras quirales.

Foto: Pedro Zaldívar.

¿Quién fue primero: la quiralidad o la vida?

La relevancia del estudio de la quiralidad biológica para conocer el origen de la vida radica en el hecho de que es una propiedad que está presente en todos los seres vivos. Lord Kelvin, físico y matemático británico que fue el primero en usar dicho término, la definió en 1893 como “la propiedad que posee un sistema que, al reflejarse en un espejo plano, su imagen no coincide consigo misma”, lo cual, permite que todos los componentes biológicos puedan ensamblarse en ese “rompecabezas infinito” del que todos los seres vivos estamos hechos.

Por ejemplo, en la cadena de ADN, que gira en una dirección preferencial, y que a su vez es la misma para todos los seres vivos, si girara hacia el otro lado, como lo haría su imagen reflejada en un espejo, ya no encajaría con las otras moléculas que reconocen su geometría, como el ribosoma y, en consecuencia, no podrían efectuarse los procesos biológicos en los que se involucra el ADN necesarios para la vida. Otro más, es el caso de las reacciones que llevan a cabo las enzimas, principalmente en el metabolismo para la obtención de energía o formación de componentes biológicos, éstas requieren del reconocimiento de geometrías quirales en las moléculas para su funcionamiento.

En un inicio, la quiralidad y la vida presentaron una paradoja muy semejante a la gallina y el huevo. ¿Qué fue primero? Inicialmente se creyó que la quiralidad era consecuencia de la vida, pero se ha encontrado evidencia de que la quiralidad es una condición previa para permitir que se conformen los sistemas que propician los procesos biológicos que originan la vida.

Por medio de estudios ópticos se encontró que los meteoritos conocidos como condritas carbonáceas “tienen mucho contenido de material orgánico (…), y en su superficie contienen minerales con propiedades quirales”, como expuso Hugo Cruz. Por ello, las teorías actuales sobre el origen de la quiralidad y de la vida proponen que fueron los meteoritos que chocaron con la Tierra en formación, los que dejaron en ella la semilla de la asimetría quiral.

Estos estudios ponen en evidencia “que el origen de la vida aquí en la Tierra es mucho más vieja de lo que se cree y que comenzó en un medio cálido, posiblemente por medio de un geiser y de un medio con sulfatos”, que propiciaron los procesos biológicos que dan vida, como comentó Germinal Cocho. Esto implica “que nuestra perspectiva acerca del origen de la vida puede cambiar”, concluyó.

Foto: Pedro Zaldívar.

Una red interdisciplinaria

El grupo, integrado por físicos, biólogos, químicos, geólogos, y más, discutió diferentes formas para organizarse como red de investigación.

Acordaron priorizar el desarrollo de proyectos comunes de investigación; mantener en lo posible una organización horizontal entre todos los participantes; establecer vías inmediatas de comunicación para iniciar la organización y para el futuro plantearon crear una página web y elaborar un medio de difusión de los trabajos.

También acordaron que la próxima reunión se realizará a finales de junio de este año para plantear proyectos comunes de investigación entre los integrantes y presentarlos ese día; incorporar la participación de estudiantes y hacer de esta reunión el primer evento público de la Red.

Como lugar tentativo para llevarla a cabo están los institutos participantes de la UNAM y el Centro de Investigaciones Químicas de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos.

Foto: Pedro Zaldívar.