Las Imágenes Químicas Brindan Información Sobre La Tierra Primitiva

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Usando un nuevo método de obtención de imágenes, los investigadores pueden adquirir una imagen química de la superficie de una roca para estudiar la formación de biopolímeros informativos plausiblemente prebióticos.

Este artículo de Research in Action se proporcionó a WordsSideKick.com en colaboración con la National Science Foundation.

Las superficies de roca a menudo tienen una variedad de colores y texturas. Cada una de estas variaciones en realidad indica una composición mineral diferente. Un gran número de reacciones químicas diferentes pueden ocurrir en las superficies de las rocas, lo que los convierte en semilleros de química emocionante.

Investigadores del Centro para la Evolución Química, un Centro de Innovación Química de la NASA / Fundación Nacional de Ciencias, están estudiando la formación de biomoléculas complejas que transportan información genética, como el ADN, el ARN y las proteínas, a partir de compuestos simples que pueden haber estado presentes en la Tierra anteriormente. La vida existía en el planeta (el período pre-biótico de la Tierra). Los estudios de química prebiótica investigan sistemas complejos, incluidos los roles de los gases, las rocas y las piscinas de líquidos. Una pregunta que plantean estos estudios es: "¿Cuáles eran las condiciones ideales para la formación de biomoléculas complejas?" Los investigadores están abordando esta pregunta desde todos los ángulos, incluido el análisis de los tipos de superficies de roca que podrían haber estado involucradas en reacciones químicas clave en la Tierra primitiva.

Los científicos utilizan una técnica conocida como ionización por electrospray de desorción (DESI) para generar huellas químicas de varias superficies, incluidas las superficies de roca. El equipo DESI funciona como una lavadora a presión en miniatura que rocía la superficie de una muestra de roca. Los productos químicos que son lavados de la superficie por la lavadora a presión viajan en forma ionizada a través del aire hacia una entrada conectada a un espectrómetro de masas, un instrumento que mide las masas y las concentraciones relativas de átomos y moléculas y, por lo tanto, ayuda a identificar las composiciones del productos químicos. Al utilizar el equipo DESI para escanear la superficie de la muestra, puede crear un mapa de las moléculas presentes.

Para aprender más sobre las condiciones que llevaron a la formación de biomoléculas complejas como el ADN y el ARN, los científicos crean reacciones químicas que modelan las de la Tierra prebiótica. Con la ayuda de DESI, analizan muestras de rocas que se parecen más a las rocas en la Tierra prebiótica (como los meteoritos) y crean un inventario de bloques de construcción que forman sistemas biológicos.

El impacto de DESI va mucho más allá del análisis de las reacciones de la superficie mineral. Las aplicaciones incluyen el análisis de muestras de tejidos para identificar biomarcadores de enfermedades, la detección de medicamentos naturales a partir de fuentes como algas marinas y la caracterización de mezclas separadas en superficies por otros métodos de química tradicional.

Nota del editor: Las opiniones, hallazgos y conclusiones o recomendaciones expresadas en este material son las del autor y no necesariamente reflejan los puntos de vista de la Fundación Nacional de Ciencia. Ver el Archivo de investigación en acción.


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