Ricerca guidata da Kuhan Chandru e Jim Cleaves dell'Earth-Life Science Institute presso il Tokyo Institute of Technology, Giappone, ha dimostrato che le reazioni degli alfa-idrossiacidi, simili agli alfa-amminoacidi che compongono le moderne proteine, formano facilmente grandi polimeri in condizioni presunte prevalenti sulla Terra primitiva. Questi polimeri alfa-idrossiacidi potrebbero aver aiutato nella formazione di sistemi viventi sulla Terra primordiale.

Esistono diverse teorie su come la vita si sia formata per la prima volta sulla Terra primordiale. Una teoria popolare suggerisce che la vita potrebbe essere sorta in ambienti specializzati, come pozze di marea o sorgenti termali di acque poco profonde, dove semplici reazioni chimiche avrebbero contribuito a generare precursori della vita. Tutta la vita è fatta di polimeri, grandi molecole costituite da una sequenza di molecole chiamate monomeri. Una domanda chiave è come si sarebbero potuti formare i polimeri biologici senza enzimi sulla Terra primordiale.

Mentre gli ambienti della Terra primitiva potrebbero aver avuto monomeri che potrebbero dare origine alla vita, sarebbe stato difficile per i polimeri nascere da questi senza l'aiuto di enzimi. In questo caso, il team ha mostrato che questi polimeri potrebbero essersi formati con alfa-idrossiacidi prima dell'esistenza degli enzimi sulla Terra primordiale.

Questo team multinazionale ha dimostrato che gli idrossiacidi polimerizzano più facilmente degli amminoacidi, e che avrebbero potuto fornire gli strumenti necessari per avviare la formazione di molecole più complesse per l'origine della vita sulla Terra.

Per simulare vari ambienti primitivi, il team ha reagito alfa idrossiacidi in varie condizioni di pH e temperatura, dalla temperatura ambiente all'ebollizione. Utilizzando una sofisticata spettrometria di massa ad alta risoluzione e un software di analisi dei dati, hanno dimostrato che questi polimeri possono formarsi in una serie di condizioni.

La squadra ha mostrato ulteriormente, che utilizzando una miscela di diversi tipi di alfa-idrossi acido che potrebbero formare un numero enorme di tipi di polimeri, creando in effetti vaste "biblioteche" di diverse strutture chimiche, che può rimanere stabile in una serie di condizioni ambientali. Il lavoro è culminato con la creazione di una biblioteca di poliestere composta da cinque tipi di alfa idrossiacidi (Figura 1). Hanno dimostrato che questa libreria semplice da creare potrebbe contenere centinaia di trilioni di sequenze polimeriche distinte.

Questa ricerca apre nuove aree di esplorazione della chimica che potrebbe aver portato alla formazione della vita. Gli autori desiderano estendere questo lavoro studiando i tipi di funzioni che i polimeri alfa-idrossiacidi potrebbero essere in grado di svolgere, e altri tipi di sostanze chimiche semplici che potrebbero interagire con queste, possibilmente portando a sistemi chimici autoreplicanti.