In een sterk basisch milieu kan glyoxylzuur zomaar ineens dimeriseren tot wijnsteenzuur. Misschien dat zo ooit de citroenzuurcyclus mogelijk werd, claimen de Amerikaanse onderzoekers Ramanarayanan Krishnamurthy en Charles Liotta in JACS.

Ze brengen het als een ontbrekende schakel in het mogelijke ontstaan van leven.

Die citroenzuurcyclus is een essentieel onderdeel van de omzetting van voedingsstoffen in energie. ENkele onderdelen er van zijn wel eens teruggevonden in meteorieten, wat zou kunnen betekenen dat de cyclus er op z’n minst voor een deel al was vóórdat het leven ontstond en hem als nuttig gereedschap inpikte.

Alleen draait die hele cyclus om organische moleculen met een skelet van 4 koolstofkernen, die dus nóg eerder moeten zijn ontstaan omdat er anders niets was om de reactie op gang te brengen. En voor toevallige vorming in een prebiotisch oersoepje zijn dergelijke moleculen aan de ingewikkelde kant.

De Amerikanen hebben nu bij toeval ontdekt dat het wel degelijk kan. Ze wilden uitproberen of twee glyoxylaatmoleculen konden dimeriseren tot dihydroxyfumaraat. Eerder onderzoek wees namelijk uit dat die verbinding verder kan reageren tot het soort suikers waaruit RNA is opgebouwd. Cyanide-ionen, die in de oersoep rijkelijk aanwezig moeten zijn geweest, zouden het kunnen katalyseren.

Er ging echter iets mis bij het instellen van de pH. Die liep dus op tot 14, en onder die omstandigheden bleek glyoxylaat inderdaad te dimeriseren. Maar dan tot tartraat, het zout van wijnsteenzuur. NMR-metingen suggereren dat er wel degelijk dihydroxyfumaraat ontstaat als tussenstap, maar het is tot nu toe niet gelukt om dat in handen te krijgen.

En dat wijnsteenzuur water kan afsplitsen en dan verandert in oxaalazijnzuur, een verbinding uit de citroenzuurcyclus, was al langer bekend. Presto.

Een minpuntje is dat een pH van 14 wel mogelijk lijkt in een oersoepje onder barre omstandigheden, maar dat niemand nog weet hoe er glyoxylaat in kan ontstaan. Die verbinding is echter eenvoudig genoeg om in toeval te geloven.

bron: C&EN