UEx colabora en investigación que detecta por primera vez azúcar en medio interestelares

Una investigación multidisciplinar liderada por el Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA, en colaboración con la Universidad de Extremadura (UEx), ha permitido detectar por primera vez un azúcar en el medio interestelar y explicar los mecanismos químicos responsables de su formación.

Combinando la detección astronómica con la caracterización de sus rutas de formación, el trabajo demuestra que moléculas muy relevantes para el origen de la vida pueden formarse en nubes moleculares interestelares, lo que amplía el repertorio de compuestos orgánicos que pudieron estar disponibles para la síntesis de los primeros ácidos nucleicos en la Tierra primitiva.

En concreto, los azúcares son biomoléculas clave para los seres vivos, puesto que forman parte de la columna vertebral de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) y desempeñan un papel fundamental en procesos metabólicos. Por tanto, resultaron esenciales para el origen de la vida en nuestro planeta "y tal vez en otros".

A pesar de ello, una de las preguntas más importantes en este campo es cómo se formaron los primeros azúcares en la Tierra, ya que experimentos de laboratorio muestran que no se generan fácilmente en condiciones prebióticas.

Azúcares como la ribosa (de cinco átomos de carbono) y la glucosa (de seis) se han detectado en meteoritos y también en muestras tomadas directamente de algunos asteroides, lo que sugiere que algunos de estos compuestos clave podrían haberse originado en la nube molecular original que dio lugar a nuestro Sistema Solar. Sin embargo, hasta ahora ningún azúcar se había detectado directamente en el medio interestelar.

Un equipo internacional liderado por la investigadora del CAB Izaskun Jiménez Serra ha identificado en el espacio el primer azúcar, la eritrulosa, que es la única cetosa de cuatro átomos de carbono y presenta, además, una característica especialmente relevante, es una molécula quiral.

En la Tierra, la eritrulosa se encuentra en las frambuesas y otros frutos rojos, o como aditivo en cosméticos bronceadores y, en concreto, la detección de este azúcar se ha llevado a cabo en la nube molecular G+0.693-0.027, situada en las proximidades del centro de nuestra galaxia.

La identificación ha sido posible gracias a barridos espectroscópicos ultrasensibles y de banda ancha obtenidos con el radiotelescopio de 40 metros de diámetro del Observatorio de Yebes (Guadalajara) y el de 30 metros de diámetro del Instituto de Radioastronomía Milimétrica (IRAM), en Pico Veleta (Granada).

INVESTIGADOR DE LA UEX

El investigador de la UEx y coautor del trabajo, Juan García de la Concepción, ha liderado el estudio de los mecanismos químicos responsables de la formación de esta molécula en el medio interestelar. Mediante cálculos de química cuántica, ha demostrado que la eritrulosa puede sintetizarse a partir de alcoholes y aldehídos más sencillos sobre las superficies heladas que recubren los granos de polvo de esta nube molecular.

"Poder explicar los mecanismos de reacción que controlan la formación de estas moléculas en las condiciones extremas del medio interestelar es fundamental para reconstruir el origen químico de las biomoléculas", explica García de la Concepción, junto con que los resultados respaldan la posibilidad de que parte del inventario molecular que posteriormente contribuyó al origen de la vida en la Tierra comenzara a formarse mucho antes del nacimiento de nuestro planeta, en las nubes interestelares que precedieron a la formación del Sistema Solar.

Considerando la cantidad de eritrulosa medida en la nube G+0.693-0.027, el equipo ha estimado que entre 0,5 y 50 millones de toneladas de este azúcar podrían haber alcanzado la superficie de la Tierra durante el periodo de bombardeo masivo tardío que experimentó nuestro planeta hace entre 4.100 y 3.800 millones de años.

La presencia de eritrulosa en el espacio interestelar proporciona, por tanto, una fuente alternativa de azúcares con los que, en cuerpos planetarios o en sus satélites, la vida pudo haber desarrollado los primeros procesos metabólicos y replicativos, concluye la UEx sobre este proyecto.