terça-feira, 1 de novembro de 2016

Problemas na teoria Fe-S

O campo relacionado com a pesquisa sobre origem da vida é multi-disciplinar, envolvendo desde a matemática até a química sintética, e não causa surpresa que um teoria química pré-estabelecida contradiz o pilar central de uma teoria desenvolvida depois. Neste caso, podemos falar de uma teoria “pré-falsificada”, que acaba sendo publicada:
a) instabilidades em fluidos quentes e alcalinos: tem sido proposta que a evolução primordial tenha ocorrido em um bloco de FeS com uma altura de ~10 m (teoria da membrana FeS), com replicação e catálise do RNA, surgindo LUCA (Martin and Russell 2003; Koonin and Martin 2005) e bactérias surgindo posteriormente. O interior do bloco seria como quente e alcalino (Russell et al. 1989; Russell and Hall 1997; Russell 2007; Martin and Russell 2003; Koonin and Martin 2005). Nestas condições as cadeias de RNA se auto-clivam pelo ataque nucleofílico do 2'-OH sobre a ponte fosfato anquimérica, levando à auto-destruição da cadeia, que aumenta com a alcalinidade e temperatura do meio.
b) acoplamnto energético com membranas Fe-S? De acordo com a teoria da membrana FeS, tem sido sugerido que esta membrana servia para acolplamento energético com um potencial para reações endoergônicas (Russell et al. 1989; Russell and Hall 1997; Russell 2007; Martin and Russell 2003; Koonin and Martin 2005). Uma membrana Fe-Se experimental, contudo se comporta mais como uma barreira permeável reativa do que como uma membrana. (Filtness et al. 2003; Rickard and Luther 2007).
adaptado de J Mol Evol (2016) 82:75–80 DOI 10.1007/s00239-015-9727-3

Martin W, Russell MJ (2003) On the origin of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from prokaryotes to nucleated cells. Philos Trans R Soc B 358:59–85
Koonin EV, Martin W (2005) On the origin of genomes and cells within inorganic compartments. Trends Genet 21:647–654
Russell MJ, Hall AJ, Turner D (1989) In vitro growth of iron sulphide chimneys; possible culture chambers for origin-of-life experiments. Terra Nova 1:238–241
Russell MJ, Hall AJ (1997) The emergence of life from iron monosulfide bubbles at a submarine hydrothermal redox and pH front. J Geol Soc London 154:377–402
Russell MJ (2007) The alkaline solution to the emergence of life: energy, entropy and early evolution. Acta Biotheor 55:133–179
Filtness MJ, Butler IB, Rickard D (2003) The origin of life: the properties of iron sulphide membranes. Trans Inst Min Metall Sect B 112:171–172

Rickard D, Luther GW III (2007) Chemistry of iron sulfides. Chem Rev 107:514–562  

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