Complex van ijzerionen met wijnsteenzuur tetra-anionen

Sommige moleculen met een spiegelbeeld laten consequent het andere spiegelbeeld links liggen. Dit mechanisme zou aan de wortel kunnen liggen van het feit dat je in de natuur meestal maar één spiegelbeeld tegenkomt, melden Chinese en Amerikaanse onderzoekers in Nature Communications.

Waarom die eiwitten en suikers maar in één spiegelbeeld, of enantiomeer, voorkomen in de natuur is tot nu toe nog erg onduidelijk. Tianbo Liu van de University of Akron en zijn collega’s bekeken daarom de reactie van zogenoemde macro-ionen.

Macro-ionen zijn clusters van moleculen zoals dendrimeren en metaal-organische nanokooien, die veel voorkomen in biologische systemen. De onderzoekers keken in dit geval naar de zelf-assemblage van een hol macromolecuul in de vorm van een braam, die op dezelfde manier vormt als eiwitmantels van virussen.

De onderzoekers gebruiken een anorganische verbinding van ijzerionen met wijnsteenzuur tetra-anionen. Ze stoppen beide enantiomeren van het anion in dezelfde oplossing om te kijken hoe ze reageren. De linkshandige enantiomeren herkennen elkaar en reageren uitsluitend met moleculen van hetzelfde soort. Rechtshandige enantiomeren herkennen elkaar ook. De onderzoekers denken dat reactie naar een heterogene structuur energetisch voordeliger is.

Met kleine chirale moleculen kun je de reactie beïnvloeden. De onderzoekers voegden het rechtshandige spiegelbeeld van melkzuur toe, en dit bleek de formatie van rechtshandige macro-ionen te vertragen en die van het linkshandige macro-ion juist te versnellen. De toevoeging van linkshandig melkzuur deed precies het tegenovergestelde.

Het mechanisme kan volgens de onderzoekers een verklaring zijn voor de selectiviteit die we in de natuur tegenkomen, maar ze zijn wel voorzichtig en willen eerst meer onderzoek doen voor ze een algemene theorie vormen.