Una molecola è chirale quando presenta uno stereocentro ovvero un atomo di carbonio legato a quattro sostituenti diversi. Le molecole chirali hanno la proprietà di non essere sovrapponibili alla propria immagine speculare e mostrano un particolare tipo di isomeria ottica.
Due molecole identiche in tutto salvo l’essere l’una l’immagine speculare dell’altra sono dette enantiomeri; esse differiscono per una particolare proprietà ottica . Infatti se una soluzione contenente solo uno dei due enantiomeri viene attraversata da un fascio di luce linearmente polarizzato questo risulta deviato verso destra o verso sinistra.
In natura molte molecole biologiche come le proteine e gli zuccheri appaiono solo sotto forma di uno dei due enantiomeri possibili dando luogo al fenomeno noto come omochiralità: ad esempio le proteine appartengono alla serie L mentre gli zuccheri alla seria D. Negli ultimi tempi si è scoperta anche la sensibilità delle reazioni biochimiche alla chiralità; ad esempio è riconosciuta l’attività di uno solo dei due enantiomeri in molti farmaci chirali.
Un team di scienziati, avvalendosi di radiotelescopi molto sensibili ha scoperto la presenza di una molecola chirale nello spazio interstellare. La scoperta, pubblicata il 14 giugno sul giornale Science è condotta in West Virginia nell’ambito delle indagini molecolari prebiotiche con il telescopio Green Bank e supportata dal telescopio Parkes in Australia.
Tale molecola si trova in una nube molecolare gigante situata a 390 anni luce dal centro della Via Lattea detta Sagittarius B2.
Era già stato scoperto, nell’ambito delle ricerche sull’origine della vita, che la nube era costituita da vari tipi di molecole come
- etanolo
- alcol vinilico
- formiato di etile.
Ossido di propilene: la molecola trovata
L’ossido di propilene che presenta un carbonio chirale
è tra le molecole più strutturalmente complesse rilevate nello spazio. Essa costituisce una piattaforma per la ricerca nella comprensione di come siano fatte le molecole prebiotiche e sugli effetti che possano aver avuto sulle origini della vita. Ulteriori scoperte mirano quindi a conoscere la genesi delle molecole chirali e le motivazioni per le quali una molecola biologica possa essere omochirale.
Si ritiene che le molecole negli spazi interstellari possano formarsi dalla collisione di molecole in fase gassosa più semplici. Tuttavia, una volta che queste molecole si sono formate, non si verificano ulteriori reazioni. Gli astronomi ritengono che la formazione dell’ossido di etilene che è una molecola più complessa avvenga su sottili strati di ghiaccio in cui il pulviscolo costituisce il germe di accrescimento.
Tali molecole possono poi evaporare e reagire ulteriormente con i gas contenuti nella nube. La caratterizzazione dell’ossido di propilene è fatta osservando le linee spettrali di tale molecola. Il team di ricerca statunitense ha tuttavia osservato solo due delle tre linee spettrali tipiche dell’ossido di etilene. La terza linea è infatti difficile da osservare dall’emisfero settentrionale a causa di interferenza radio satellitari rilevata nell’emisfero meridionale.
I mezzi a disposizione non hanno tuttavia consentito di determinare la presenza di uno solo dei due enantiomeri o l’abbondanza relativa di uno rispetto all’altro sebbene i ricercatori ritengono che esaminando l’interazione di tale molecole con un fascio di luce linearmente polarizzato si possa giungere anche a questa scoperta. Il tipo di isomeria presente in tale molecola fornirà informazioni relative all’origine della vita.