Los aminoácidos del asteroide Bennu revelan orígenes inesperados para las moléculas de la vida

Las muestras del asteroide Bennu, traídas a la Tierra por la misión OSIRIS-REx de la NASA en 2023, guardan una nueva pista sobre el origen de las moléculas que hicieron posible la vida. En un estudio publicado en la revista Communications Earth & Environment, investigadores de Penn State analizaron el aminoácido beta-alanina presente en esas muestras y en el meteorito Murchison, que cayó a la Tierra en 1969, y concluyeron que las moléculas pudieron haberse formado por el mismo proceso químico, pero en regiones muy distintas del Sistema Solar.

El descubrimiento cambia la forma de leer la historia de los componentes básicos de la vida. Hasta ahora, la mayoría de los estudios medía la distribución y la cantidad de aminoácidos en las muestras. El equipo liderado por Ophélie Mcintosh, entonces investigadora posdoctoral del Departamento de Geociencias de Penn State, fue más allá: midió los isótopos de carbono y nitrógeno en cada posición dentro de la molécula de beta-alanina.

Una huella digital dentro de la molécula

Para ello, los investigadores desarrollaron una técnica de medición isotópica intramolecular, que observa cómo se distribuyen los isótopos dentro de una misma molécula en lugar de calcular solo un promedio. El trabajo utilizó dos instrumentos: el pico-CSIA, que solo existe en Penn State y mide promedios isotópicos de cantidades minúsculas de material, y un GC-Orbitrap modificado, que mide la composición isotópica en diferentes posiciones de la molécula.

«Poder analizar los valores isotópicos de cada carbono y nitrógeno dentro de la molécula de beta-alanina es un sueño para la geoquímica», afirmó Christopher House, profesor de geociencias y coautor del estudio, quien destacó que el análisis se realizó en una muestra prístina devuelta a la Tierra por la NASA.

Promedios iguales, historias diferentes

El resultado más sorprendente apareció al comparar Bennu y Murchison. En promedio, los valores de isótopos de carbono de la beta-alanina en las dos muestras son prácticamente iguales, dentro del margen de error. Pero al mirar dentro de la molécula, los patrones son completamente diferentes: de los tres carbonos de la beta-alanina, uno está muy enriquecido en neutrones y los otros dos están muy empobrecidos, con valores muy distintos entre las muestras. El carbono enriquecido de Bennu registró la mayor anomalía isotópica jamás observada en una molécula orgánica del espacio.

A pesar de las diferencias, la estructura isotópica es similar en ambas muestras, lo que sugiere una química subyacente relacionada: el mismo proceso de formación, en lugares distintos del Sistema Solar. «Una de las principales cosas que descubrimos, tanto para la glicina como para la beta-alanina, es que pudieron haberse formado en ambientes o lugares distintos del Sistema Solar», dijo Mcintosh. «Esto amplía nuestra comprensión sobre los tipos de ambientes en los que es posible formar estas moléculas tan importantes para la química prebiótica».

Un ambiente frío, no un mar cálido

La beta-alanina no está entre los 20 aminoácidos que forman proteínas, pero el cuerpo humano la produce de forma natural, puede combinarse con otros aminoácidos para formar péptidos y es uno de los aminoácidos más abundantes en muestras de asteroides y meteoritos. En un trabajo anterior, el mismo equipo ya había constatado que la glicina de Bennu —el aminoácido más simple y abundante— pudo haberse formado en un ambiente frío y hostil, en contra de la idea predominante de que los componentes básicos de la vida surgieron en condiciones cálidas y húmedas.

Para Katherine Freeman, profesora de Penn State e investigadora principal del proyecto, la preservación de diferencias tan marcadas es una señal de la naturaleza primordial de las moléculas. «Me sorprendió genuinamente la enorme diferencia isotópica entre dos posiciones atómicas vecinas dentro de la misma molécula», afirmó. «Estamos trabajando con moléculas formadas en los albores del Sistema Solar, posiblemente incluso antes de la formación de la Tierra».

La misión OSIRIS-REx ya concluyó, pero el trabajo con los aminoácidos de las muestras continúa. El próximo paso, según el equipo, es entender cómo los ambientes espaciales —como la exposición al agua— pueden alterar la firma isotópica de las moléculas con el tiempo. El asteroide Bennu se encuentra hoy a más de 322 millones de kilómetros de la Tierra.

Crédito de la imagen: la imagen destacada muestra la superficie rocosa del asteroide Bennu, registrada por la sonda OSIRIS-REx de la NASA. Crédito: NASA / OSIRIS-REx, vía SciTechDaily.

Fuentes

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Por Muse