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La investigación podría dirigir dilemas persistentes sobre cómo la vida comenzó

Un equipo de investigación en la universidad de Tokio reproductivo ha sintetizado escalera-como supramoléculas de un único uso de las manos, o chirality, usando el equipo de laboratorio estándar. Gradualmente quitando el disolvente de una solución giratoria que contenía precursores no-quirales, podían producir las hélices que se tuercen preferencial en una dirección determinada. Esta investigación puede llevar a los nuevos y más baratos métodos de producción de la droga, así como finalmente dirigir uno de los dilemas persistentes sobre cómo la vida comenzó.

Una de las características más llamativas de las moléculas más importantes para la vida--incluyendo la DNA, las proteínas, y los azúcares--es eso que tienen un “uso de las manos,” designado chirality. Es decir, todos los organismos vivos eligieron confiar en una molécula, mientras que la imagen de espejo non-superimposable no hace nada. Éste es un pequeño como la posesión de un perro que traiga solamente sus guantes zurdos, mientras que totalmente ignora los derechos. Llega a ser de desconcierto cuando usted considera que los pares quirales se comportan idénticamente químicamente. Esto hace extremadamente difícil producir apenas una clase de molécula quiral al comenzar con los precursores nonchiral.

Cómo y porqué la vida temprana eligió un tipo de uso de las manos sobre otra es una pregunta importante en biología, y a veces se llama “la cuestión del homochirality.” Una hipótesis es que un cierto desequilibrio temprano rompió la simetría entre las moléculas izquierdas y derechas, y este cambio “fue puesto el seguro en” durante tiempo evolutivo. Ahora, los investigadores en la universidad de Tokio han demostrado que, bajo condiciones apropiadas, la rotación macroscópica puede llevar a la formación de supramoléculas de un chirality determinado.

Esto era realizado usando un evaporador aire acondicionado rotativa, un pedazo de equipo estándar en los laboratorios de química usados para concentrar soluciones suavemente quitando el disolvente. “Fue creído previamente que la rotación macroscópica no podría causar a nanoscale chirality molecular, debido a la diferencia en escala, pero hemos mostrado que el chirality de las moléculas puede llegar a ser de hecho fijo en dirección de la rotación,” decimos a primer Mizuki Kuroha autor.

Según su teoría, algunas biomoléculas antiguas cogidas en un vórtice primordial son responsables de la opción del uso de las manos que nos dejan con hoy.

No sólo estos resultados ofrecen discernimiento al origen del homochirality de la vida, también representan una mirada pionera en la combinación de la química molecular del nanoscale y de la dinámica de fluidos macroscópica.”

Kazuyuki Ishii, autor mayor

Esta investigación puede también habilitar los nuevos caminos de la síntesis para las drogas quirales que no requieren las moléculas quirales como entradas.

Source:
Journal reference:

Kuroha, M., et al. (2019) Chiral Supramolecular Nanoarchitectures from Macroscopic Mechanical Rotations: Effects on Enantioselective Aggregation Behavior of Phthalocyanines. Angewandte Chemie. doi.org/10.1002/anie.201911366.