Um artigo publicado no The Astrophysical Journal Supplement Series em Novembro do ano passado faz um levantamento de todas as moléculas encontradas no meio interestelar, circum-estelar, extragalático protoplanetário e exoplanetário [1]. Até o momento, 204 tipos de moléculas individuais, compostas de 16 elementos diferentes, foram detectadas. Essas moléculas variam em tamanho de 2 a 70 átomos.
Abaixo eu resumi as tabelas em uma relação “espécies por número de átomos”, porque a tendência a formação de macromoléculas é uma expectativa para a origem da vida. Caso queira conferir quais espécies moleculares correspondem aos valores da tabela, acesse o artigo aqui.
| Tabela de moléculas por número de átomos | ||
|---|---|---|
| Átomos | Espécies | Frequência relativa (%) |
| 2 | 49 | 22,897 % |
| 3 | 43 | 20,093 % |
| 4 | 28 | 13,084 % |
| 5 | 24 | 11,214 % |
| 6 | 19 | 8,8785 % |
| 7 | 11 | 5,1401 % |
| 8 | 12 | 5,6074 % |
| 9 | 11 | 5,1401 % |
| 10 | 6 | 2,8037 % |
| 11 | 4 | 1,8691 % |
| 12 | 3 | 1,4018 % |
| 13 | 1 | 0,4672 % |
| Fulereno (60-70) | 3 | Composto inorgânico. 1,4018 % |
Perceba que a ocorrência diminui conforme o número de átomos aumenta. Por quê? Porque a tendência natural, quando envolvida nesta dinâmica, desfaz macromoléculas (ou mesmo pequenas moléculas). Em outras palavras: as tendências naturais normalmente não favorecem e, quando atuam, geralmente são desfavoráveis.
As moléculas de fulereno foram, mas são totalmente desinteressantes para hipóteses astrobiológicas por serem inorgânicas: estruturas de carbono puro. Apesar disso, alguns especulam que ele atuou de “molde universal” para a vida [2].
As moléculas da vida
Se considerarmos moléculas pré-bióticas interessantes a origem da vida, monômeros de RNA possuem muito mais átomos do que os aminoácidos, mas mesmo o menor aminoácido possui 10 átomos (glicina). As menores sequências de importância metabólica (enzimas) não devem ser menores que 62 aminoácidos [3]. Escolhi uma molécula menor e sem atuação enzimática para comparar com os dados recolhidos do espaço.
O Glucagon é um hormônio peptídico que em humanos tem sua estrutura primária formada por 29 aminoácidos [4]. Um nome mais conhecido de hormônio peptídico é a insulina, que é composta por 51 aminoácidos em humanos. A título de comparação com as descobertas no espaço, sua tabela ficaria assim:
| Tabela do Hormônio Peptídico Glucagon | ||||
|---|---|---|---|---|
| Sigla | Nome | Ocorrência | Fórmula | Átomos |
| His | Histidina | 1 | C6H9N3O2 | 20 (20) |
| Ser | Serina | 4 | C3H7NO3 | 14 (56) |
| Gln | Glutamina | 3 | C5H10N2O3 | 20 (60) |
| Gly | Glicina | 1 | C2H5NO2 | 10 (10) |
| Thr | Treonina | 3 | C4H9NO3 | 17 (51) |
| Phe | Fenilanina | 2 | C9H11NO2 | 23 (46) |
| Asp | Ácido Aspártico | 3 | C4H7NO4 | 16 (48) |
| Tyr | Tirosina | 2 | C9H11NO3 | 24 (48) |
| Lys | Lisina | 1 | C6H14N2O2 | 24 (24) |
| Leu | Leucina | 2 | C6H13NO2 | 22 (44) |
| Arg | Arginina | 2 | C6H14N4O2 | 26 (52) |
| Ala | Alanina | 1 | C3H7NO2 | 13 (13) |
| Val | Valina | 1 | C5H11NO2 | 19 (19) |
| Trp | Triptófano | 1 | C11H12N2O2 | 27 (27) |
| Met | Metionina | 1 | C5H11NO2S | 20 (20) |
| Asn | Asparagina | 1 | C4H8N2O3 | 17 (17) |
| # | # | 29 | # | 555 (Total) |
Veja que um pequeno hormônio de 29 aminoácidos exige 555 átomos (remanescem 471 átomos após síntese). Uma proteína média em arqueobactérias possui cerca de 247 aminoácidos [5]. Veja abaixo a sequência de aminoácidos da enzima fosfogliceromutase [6], que participa com outras 9 enzimas em uma sequência metabólica fundamental, a glicólise:
MHLILVRHGE SLWNRENRFT GWVDVPLTEK GREEAKRAGK LIKGYRIDVA YTSVLSRATE TLDIILEEMG VKVPIIRDQA LNERHYGNLQ GLNKEETARI YGEEQVKAWR RSYSIRPPGG ESLEDTQKRT VPFFKNCILM DVKLGKNVLV VAHGNSLRSI VMYIENISPE KIPFVEIPTG VPIVYLMSKE NKMIDKKVLN ESNGQN
Esta sequência acima possui 206 aminoácidos e deve possuir 3353 átomos segundo uma ferramenta (ProtParam tool) do ExPASy. Ela está longe de atuar nas atividades desejáveis para a emergência da vida, mesmo assim é inimaginável que seja alcançada a partir das tendências naturais.
É isto.
Nota: Em certa ocasião o Dr. Galante mencionou como fonte sempre atualizada a página do Instituto de Física da Universidade de Colônia (acessar): no endereço consta 209 moléculas contra 204 da publicação apresentada.
Referência
[1] MCGUIRE, Brett A. 2018 Census of Interstellar, Circumstellar, Extragalactic, Protoplanetary Disk, and Exoplanetary Molecules. The Astrophysical Journal Supplement Series, v. 239, n. 2, p. 17, 2018. (PDF)https://doi.org/10.3847/1538-4365/aae5d2 [2] GOODMAN, Geoffrey; ERIC GERSHWIN, M.; BERCOVICH, Dani. Fullerene and the origin of life. IMAJ-Israel Medical Association Journal, v. 14, n. 10, p. 602, 2012. [3] Smallest known enzyme (acessar).
Obs: provavelmente é a 4-Oxalocrotonate tautomerase. [4] Glucagon (acessar).
Do resíduo 53 ao 81 de 180 (hsqgtftsdyskyldsrraqdfvqwlmnt). [5] Median protein length of 15 archaeal species (acessar). [6] phosphoglyceromutase [Candidatus Acidianus copahuensis] (acessar).
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