Para seguirmos com esse tema, é preciso voltar à química básica e explicar o que é quiralidade. Uma molécula é quiral quando não é sobreponível à sua imagem no espelho. Utilizando um exemplo simples, coloque sua mão esquerda de frente para a sua mão direita. Você verá que uma é a imagem no espelho da outra. Porém, se você tentar sobrepô-las, verá que isso não é possível. Essas mãos seriam como moléculas quirais, e esse par é chamado de enantiômeros.

E o que isso tem a ver com “quebra de simetria”? De forma geral, quando produzimos moléculas quirais no laboratório, se não utilizarmos algumas estratégias específicas, obtemos uma mistura contendo ambos os enantiômeros na mesma proporção, ou seja, o processo ocorre de forma simétrica. Quando conseguimos um dos enantiômeros puro ou em grande excesso, temos um processo assimétrico. Ao olharmos para as moléculas fundamentais da vida, observamos que boa parte delas é encontrada na forma de um único enantiômero. Por exemplo, aminoácidos aparecem na natureza preferencialmente na forma L (L-enantiômeros), enquanto carboidratos na forma D (D-enantiômeros). Por algum motivo, a natureza, em nível molecular, optou pela assimetria.

Em 1953, o estadunidense Stanley Miller (1930-2007) publicou um trabalho clássico intitulado, em tradução livre, “Produção de aminoácidos sob possíveis condições primitivas da Terra”. A proposta era simular um modelo da atmosfera da Terra antes do surgimento da vida (período pré-biótico), passando descargas elétricas, como se fossem raios, por uma mistura de gases. O cientista obteve uma mistura de diferentes aminoácidos encontrados na natureza, como a alanina e o ácido aspártico. No entanto, todos estavam na forma de uma mistura contendo ambos os enantiômeros (mão direita e esquerda!). Miller, assim, mostrou que biomoléculas poderiam ser obtidas a partir de substâncias muito simples, mas faltou o importante detalhe: não obteve apenas um dos enantiômeros, como observamos na natureza. 

Em outro experimento, o inglês John D. Sutherland, da Universidade de Manchester, demonstrou que é possível produzir RNA em condições pré-bióticas. O experimento reforça a hipótese, amplamente aceita na comunidade científica, de que esse ácido nucleico, com sua capacidade de autorreplicação, foi a molécula precursora da vida, precedendo o DNA na evolução dos sistemas biológicos. O experimento partiu de uma molécula (D-gliceraldeído) em sua forma enantiomericamente pura, ou seja, apenas um lado do espelho ou uma das mãos. 

Essa estratégia foi usada porque sabe-se que, a formação de estruturas mais complexas como os ácidos nucleicos, é significativamente inibida quando há misturas de dois enantiômeros. Ou seja, a assimetria (ou de forma mais específica, a quiralidade) parece ser um requisito essencial para o surgimento da vida. Esse fenômeno, conhecido como inibição cruzada entre enantiômeros, reforça a hipótese de que a assimetria já estava presente na chamada “sopa primordial” que deu origem à vida na Terra.

Eis que nos deparamos com um dos grandes dilemas da natureza: a vida, como a conhecemos, depende de uma quebra de simetria em nível molecular para existir. Por outro lado, experimentos que simulam a formação das moléculas da vida (como o de Miller) resultam em misturas de enantiômeros, ou indicam que tais misturas inibem a formação de estruturas funcionais, como ácidos nucleicos e proteínas. Existem hipóteses promissoras na literatura para explicar como essa simetria pode ter sido quebrada nas condições abióticas da Terra primitiva, e esse será um tema explorado futuramente neste espaço. 

No entanto, em contrafluxo ao senso comum, vale a reflexão: a vida, em suas bases moleculares, é assimétrica, irregular e, em certo sentido, até um pouco anárquica.