Radboud Universiteit Nijmegen


Kristalscheiding werpt licht op ontstaan van het leven

Een nieuwe methode om kristallen te maken die slechts één draairichting vertonen, is niet alleen handig voor de farmaceutische industrie, maar werpt mogelijk ook nieuw licht op het raadsel rond het ontstaan van het leven. Al het leven gebruikt namelijk consequent een van beide varianten. De ontdekking van onderzoekers van het Institute for Molecules and Materials (IMM) van de Radboud Universiteit Nijmegen geeft een plausibele verklaring: het is een kwestie van tijd. Deze week publiceert het toptijdschrift JACS (Journal of the American Chemical Society) erover.

Bij het maken van veel stoffen ontstaat een mengsel van de links- en rechtsdraaiende variant van dezelfde stof. `Chiraliteit', noemen chemici deze eigenschap dat stoffen twee precies spiegelbeeldige varianten kunnen hebben. Die varianten komen overeen én verschillen als een rechterhand van een linker. Zoals een linkerhand niet in een rechterhandschoen past, zo kan het zijn dat een linksdraaiend molecuul in het lichaam iets heel anders doet dan zijn rechtsdraaiende spiegelbeeld. Het beruchte medicijn Softenon had in de ene variant de gewenste eigenschap tegen zwangerschapsmisselijkheid; de andere veroorzaakte mismaakte baby's. Geen wonder dat medicijnen sindsdien in al hun varianten getoetst moeten worden en dat chemici zoeken naar manieren om de chirale moleculen te scheiden. Omdat de stoffen alleen op draairichting verschillen en verder fysisch helemaal gelijk zijn, is dat een lastige onderneming.

IMM-onderzoekers prof. Elias Vlieg en Wim Noorduin ontdekten dat in een oplossing van links- en rechtsdraaiende kristallen uiteindelijk één variant overblijft. Dat is normaal zo'n langzaam proces dat niemand het als scheidingsmethode had overwogen, vertelt Vlieg. Maar door de kristallen te malen en te roeren gaat de kristallisatie veel sneller. Een soort tijdsversneller in een erlemeyer.

`Het is een kwestie die nauw verwant is aan de vraag hoe het leven is ontstaan', zegt Vlieg. `Het leven maakt steeds gebruik van één variant. Aminozuren draaien linksom, suikers rechtsom. Hoe is dat ooit begonnen?' Zijn promovendus Noorduin is gefascineerd geraakt door de vraag en presenteert de Nijmeegse ontdekking volgende maand op een belangrijk congres over het ontstaan van biomoleculen. Noorduin: `Onze constatering is dat als je maar tijd genoeg hebt, je één variant overhoudt. En als er íets genoeg was in de evolutie, dan was het wel tijd. Je weet niet zeker dat het zo gegaan is, maar voorstelbaar is het wel. Dat ooit de linksdraaiende aminozuren zijn overgebleven in een poeltje oersoep...'

Een uitgebreid artikel over dit onderwerp staat in de Wetenschapsagenda