Mass Effect y la quiralidad (1)

Y así termina una gran saga…Este fin de semana terminé de jugar el Mass Effect 3. Un juego sublime, en mi opinión, a excepción de los últimos 5-10 minutos; la resolución final parece sacada de otro guión, sin respeto por la mitología o los hechos previamente establecidos y poco satisfactoria. Pero no voy a quejarme ya que el resto del juego ofrece una historia apasionante, donde todos los conflictos y arcos argumentales quedan cerrados de la manera más excelente a la vez que mantiene la tensión a medida que la guerra contra los Reapers va avanzando. Quizás los momentos más emotivos, para mí, fueron las últimas escenas en Rannoch, el planeta natal de los quarians.

Los quarians son una de las tantas especies extraterrestres que conforman la comunidad galáctica. Con una historia tortuosa, son vagabundos espaciales que se vieron obligados a migrar de sistema estelar en sistema estelar luego de perder su planeta ante la raza de robots sintéticos que ellos mismos crearon, los Geth. Una de las cosas interesantes de los quarians es que, junto con los turians, son la única especie inteligente que utiliza dextro-aminoácidos en su biología. Si siguen este blog hace tiempo y leyeron mis artículos sobre Mass Effect y grafos y Skyrim y los anillos de hadas ya sabrán para donde apunta esto, ¿qué son los dextro-aminoácidos y con qué se comen?

En biología, la Derecha y la Izquierda también están Polarizadas.

Para entender esto primero conocer el concepto de quiralidad. Esencialmente la quiralidad es la propiedad de una estructura de ser derecha o zurda. Nuestras manos son quirales, obviamente, pero no nuestra cara. Una estructura quiral es aquella que no puede superponerse en su imagen especular.

Como se puede ver en la imagen, la palabra “Quiralidad” es quiral. No importa cómo roten su imagen reflejada, no va a quedar derecha. Muchas moléculas también tienen esta propiedad. Los aminoácidos –los eslabones que se encadenan para formar proteínas–, vienen en dos formas (o enantiómeros) , D-aminácidos y L-aminoácidos. Los azúcares también tienen esas dos versiones, dextro y levo azúcares. Hay varias nomenclaturas y, como siempre pasa con la química y sus nomenclaturas, son bastante confusas. La nomenclatura (+)/(-) está relacionada con la actividad óptica de la molécula, mientras que la nomenclatura D-/L- utiliza una molécula de referencia y no tiene mucha relación con la anterior. Ya que es la que se usa en biología, es probable que el Mass Effect usen esta última, aunque el sufijo dextro- y levo- se usan en la primera.

El descubrimiento de la existencia de moléculas quirales se remonta hace más de 200 años cuando Jean–Baptiste Biot observó que ciertas mezclas hacían rotar el plano de polarización de la luz. Si pensamos a la luz como una onda, podemos ver que ésta puede oscilar en un plano en particular.

Lo que Biot descubrió allá a principios del 1800 es que ciertos cristales y mezclas orgánicas cambian el plano de polarización. Por ejemplo, un haz de luz polarizado horizontalmente podría terminar polarizado verticalmente luego de pasar por un cristal de cuarzo. En general el cambio es menor y el plano sólo rota unos grados. Lo interesante es que cuando se hace pasar un haz de luz polarizada a través de una solución de moléculas quirales, éste giro es siempre en el mismo sentido (horario o antihorario) dependiendo si las moléculas son “derechas” o “izquierdas”.

Si se tiene una solución con igual cantidad de moléculas derechas e izquierdas (una mezcla racémica) la mitad de las moléculas van a girar el plano hacia la derecha y la mitad hacia la izquierda dando como resultado neto, una solución que no es ópticamente activa.

Lo que es interesante es que toda la vida en Tierra utiliza L-aminoácidos en su biología. Así como en Español escribimos exclusivamente de izquierda a derecha y nos resulta muy trabajoso leer al revés, también nuestra maquinaria molecular “lee” en un sentido preferencial y le cuesta hacerlo en el otro. Y así como existe el Hebreo, que se lee de derecha a izquierda, en el Mass Effect, la biología de los quarians y los turians “lee” en el sentido contrario a la humana.

Además de usar sólo L-aminoácidos, la biología terrestre utiliza sólo D-azúcares. Como dije antes, las soluciones homoquirales rotan el plano de polarización de la luz y el efecto es proporcional a la densidad de moléculas quirales. El sacarímetro es un instrumento que hace esto. Uno agarra una fruta y pone una gotita de su jugo en el aparato y, mediante una serie de láminas polarizadas se puede medir cuánto rota el plano de polarización y, por lo tanto, la concentración de azúcares en la muestra.

Esta homoquiralidad es un tema interesantísimo que será explorado en los próximos posts. Presenta profundas preguntas, desde el origen de la vida hasta las propiedades de las leyes físicas de nuestro universo. Y todo eso por un videojuego.

Mass effect y la quiralidad
Primera parte – Segunda parte – Tercera parte

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