Posible origen estelar del ADN

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El ADN es sinónimo de vida, pero ¿dónde se originó? Una forma de responder a esta pregunta es tratar de recrear las condiciones que formaron los precursores moleculares de ADN. Estos precursores son estructuras en forma de anillo de carbono con átomos de nitrógeno integrados, componentes claves de las bases nitrogenadas, que a su vez son bloques de construcción de la doble hélice.

Ahora, los investigadores del Departamento de Lawrence Berkeley Lab de Energía Nacional (Berkeley Lab) y la Universidad de Hawai en Manoa Estados Unidos han demostrado por primera vez que los puntos calientes cósmicos, como los cercanos a estrellas, podrían ser excelentes entornos para la creación de estos anillos moleculares que contiene nitrógeno.

El estudio publicado recientemente en Astrophysical Journal, donde el equipo describe el experimento en el que se recrean las condiciones alrededor de estrellas moribundas, ricas en carbono para encontrar vías de formación de las moléculas importantes.

“Esta es la primera vez que alguien ha mirado a una reacción caliente como esta”, dice Musahid Ahmed, científico en la División de Ciencias Químicas en Berkeley Lab. No es fácil para los átomos de carbono formar anillos que contengan nitrógeno, dice. Pero este nuevo trabajo demuestra la posibilidad de una reacción en fase gaseosa caliente, lo que Ahmed llama la “barbacoa cósmica”.

Durante décadas, los astrónomos han buscado en el espacio este tipo estos anillos de carbono nitrogenados llamados quinolina, explica Ahmed. Se han centrado sobre todo en el medio interestelar(entre estrellas). Si bien el entorno estelar (alrededor de una estrella) se ha considerado un candidato probable para la formación de estructuras de anillo de carbono pocos han pasado su tiempo buscando en el medio estelar

Para crear las condiciones cercanas a una estrella, Ahmed y su, Ralf Kaiser, profesor de química en la Universidad de Hawai, Manoa, y sus colegas, que incluyen Dorian Parker en Hawai, y Oleg Kostko y Tyler Troy de Berkeley Lab ,
utilizaron el Advanced Light Source (ALS), una de las fuentes de altas energías (ultravioleta y rayos X) más potentes del mundo, para recrear estas condiciones cósmicas en el laboratorio. Para ello, bombardearon con radiación sincrotrón del ASL un gas formado por una molécula orgánica que contiene átomos de nitrógeno y dos moléculas de acetileno (C2H2). Además, gracias a un dispositivo llamado hot nozzle («boquilla caliente»), lograron reproducir en el gas la presión y la temperatura típicas de un ambiente estelar, especialmente de astros ricos en carbono

“Hay una barrera de energía para que esta reacción se lleve a cabo, y se puede superar esa barrera cerca de una estrella o en nuestra sala experimental”, dice Ahmed. “Esto sugiere que podemos empezar a buscar estas moléculas alrededor de estrellas ahora.”

Estos experimentos proporcionan pruebas convincentes de que las moléculas clave de quinolina e isoquinolina se pueden sintetizar en estos ambientes calientes y luego ser expulsados con el viento estelar al medio interestelar, dice Kaiser.

“Una vez expulsado en el espacio, en las nubes moleculares frías, estas moléculas pueden entonces condensarse en nano partículas interestelares frías.”, Añade Kaiser. “Estos procesos podrían conducir a la más compleja de las moléculas como lo son las bases nitrogenadas de crucial importancia para la formación de ADN y ARN.”

Berkeley Lab

Astrophysical Journal

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