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La vita basata sul silicio è possibile

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Quanto realizzato da alcuni ricercatori chimici al CalTech di Pasadena (California) e documentato in un articolo uscito alcuni mesi fa oltre ad essere una scoperta che potrà avere enorme applicazioni pratiche commerciali ed eco-friendly qui sulla Terra, sta mettendo in subbuglio il mondo dell’astrobiologia essendo anche conferma sperimentale che la vita basata sul silicio potrebbe essere possibile.
Normalmente do notizia di ricerche appena pubblicate, questa uscita a novembre (quindi comunque recente) mi era sfuggita, ho controllato velocemente su Google e mi pare che perlomeno sul web italiano sia passata in silenzio (quindi sono in buona compagnia) il che mi ha lasciato basito.
Innanzitutto cosa hanno realizzato i ricercatori: dei composti artificiali basati sul silicio combinandolo col carbonio, cosa che è già stata fatta in maniera inorganica, ma loro li hanno realizzati per via organica.
Come probabilmente sapete il silicio è alla base di molta della nostra tecnologia (la famosa silicon valley culla dell’informatica si chiama così non per caso) i processi per realizzare i composti di cui l’industria necessità sono costosi e piuttosto inquinanti, trovare un via bio, utilizzando microbi, per sintetizzarli potrebbe rivoluzionare questa industria, ma non è su questo che volevo basare il mio articolo.
Il carbonio e il silicio, siete nerd pure voi?
Se amate la scienza e ancora di più se amate la fantascienza saprete che tutte le forme di vita terrestri sono basate sul carbonio, chi ha dimenticato la sonda Nomad della serie originale di Star Trek che definiva gli umani “unità carbonio”? E la puntata dei Simpson in cui il dottore chiede ad Homer che ha visto gli alieni se fossero forme di vita basate sul silicio? (a proposito se l’avete visto in italiano purtroppo silicon è stato tradotto con silicone e non silicio, tanto da farmi chiedere se parlassero di un pianeta di bambolone rifatte da capo a piedi, a testimonianza dell’ignoranza sia scientifica che nelle lingue di chi ha tradotto l’episodio).
Il fatto è che da tempo gli scienziati si chiedono: sulla Terra la vita, cioè tutte le molecole organiche, si basano sul carbonio, sarebbe possibile che da qualche parte siano basate su un altro elemento? Il silicio è un candidato interessante perchè chimicamente è molto simile al carbonio, anche l’atomo di silicio si può legare a quattro atomi di altri elementi a formare molecole complesse, inoltre nella crosta terrestre è un elemento molto abbondante (il che fa supporre che potrebbe esserlo anche altrove nell’universo). Anzi il silicio è molto più comune del carbonio tanto che gli scienziati si sono anche chiesti ma allora perchè la vita basata sul silicio sulla Terra è stata “battuta” nella corsa (anzi non è mai uscita dai blocchi di partenza) da quella basata sul carbonio? La risposta probabile è che è vero che il silicio ha caratteristiche chimiche simili ma si lega con meno elementi rispetto al carbonio e crea strutture meno complesse.
Cosa hanno realizzato i ricercatori
Il team diretto dalla professoressa Frances Hamilton Arnold che dirige un gruppo che porta il suo nome all’interno del Dipartimento di chimica e ingegneria chimica del CalTech è partito dagli enzimi, le proteine che catalizzano o accelerano i processi chimici. Quello che è interessante da sapere sul loro metodo è che gli enzimi sono tremendamente complessi, noi non siamo in grado di crearne uno da zero, quello che i ricercatori fanno è utilizzare l’evoluzione per farlo fare alla natura, si tratta di un processo che avanza per tentativi, si prendono in esame enzimi che si sospetta potrebbero fare il lavoro desiderato (in questo caso manipolare il silicio) e poi si prova a modificare il DNA in maniera casuale e si testa se la mutazione di alcuni geni ha conferito la capacità desiderata. Semplificando la storia: testa e ri-testa si convincono che alcuni enzimi della stessa famiglia di cui fa parte l’emoglobina potevano fare al loro caso, poi la loro attenzione si è appuntata su uno di questi enzimi presenti in un batterio che si chiama Rhodothermus marinus e si trova nelle sorgenti calde in Islanda. Si sono accorti che era in grado di generare composti di basso livello del silicio e che con poche modifiche questa capacità poteva essere aumentata. L’enzima una volta modificato è stato in grado di generare ben 20 composti diversi, 19 dei quali sconosciuti in natura. Una considerazione interessante da parte dei ricercatori è che sono rimasti impressionati da quanto sia facile far lavorare per noi la natura creando composti organici a cui lei non aveva ancora “pensato”  come se la natura sia sempre ben disposta a provare strade nuove.

Roberto Todini

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