Stanley Lloyd Miller (7 de marzo de 1930 - 20 de mayo de 2007) fue un químico estadounidense que realizó experimentos históricos sobre el origen de la vida al demostrar que una amplia gama de compuestos orgánicos vitales se pueden sintetizar mediante procesos químicos bastante simples a partir de sustancias inorgánicas . En 1952 llevó a cabo el experimento de Miller-Urey , que demostró que se podían sintetizar moléculas orgánicas complejas a partir de precursores inorgánicos. El experimento fue ampliamente informado y brindó apoyo a la idea de que la evolución química de la Tierra primitiva había conducido a la síntesis natural de los componentes químicos básicos de la vida a partir de moléculas inorgánicas inanimadas.. [1] Ha sido descrito como el "padre de la química prebiótica". [2] [3]
Stanley Lloyd Miller | |
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Nació | Oakland, California , Estados Unidos | 7 de marzo de 1930
Fallecido | 20 de mayo de 2007 National City, California , Estados Unidos | (77 años)
Nacionalidad | Estados Unidos |
alma mater | Universidad de California en Berkeley |
Conocido por | Abiogénesis |
Premios | Medalla Oparin |
Carrera científica | |
Campos | Química |
Instituciones | Universidad de Chicago Universidad de Columbia Universidad de California, San Diego |
Asesor de doctorado | Harold Urey |
Estudiantes de doctorado | Jeffrey Bada |
Vida y carrera
Stanley Miller nació en Oakland, California . Fue el segundo hijo (después de un hermano, Donald) de Nathan y Edith Miller, descendientes de inmigrantes judíos de Bielorrusia y Letonia . Su padre era abogado y ocupó el cargo de Fiscal Adjunto de Distrito de Oakland en 1927. Su madre era maestra de escuela, por lo que la educación era un entorno bastante natural en la familia. De hecho, mientras estaba en Oakland High School fue apodado "un genio de la química". Siguió a su hermano a la Universidad de California en Berkeley para estudiar química principalmente porque sintió que Donald podría ayudarlo en el tema. Completó su BSC en junio de 1951. Para el curso de graduación, enfrentó problemas financieros, ya que su padre murió en 1946 dejando a la familia con escasez de dinero. Afortunadamente, con la ayuda de la facultad de Berkeley (UC Berkeley no tenía ayudantías), se le ofreció una ayudantía de enseñanza en la Universidad de Chicago en febrero de 1951, que podría proporcionar los fondos básicos para el trabajo de posgrado. Se incorporó a este puesto y se inscribió en un programa de doctorado en septiembre. Buscó frenéticamente un tema de tesis en el que trabajar, se encontró con un profesor tras otro, y se inclinó por los problemas teóricos, ya que los experimentos tendían a ser laboriosos. Inicialmente se convenció de trabajar con el físico teórico Edward Teller en la síntesis de elementos . Siguiendo las costumbres de la universidad, donde un estudiante de posgrado está obligado a asistir a seminarios, asistió a un seminario de química en el que el premio Nobel Harold Urey dio una conferencia sobre el origen del sistema solar y cómo la síntesis orgánica podría ser posible en entornos reductores como la atmósfera de la Tierra primitiva. Miller se sintió inmensamente inspirado. Después de un año de trabajo infructuoso con Teller, y la perspectiva de que Teller dejara Chicago para trabajar en la bomba de hidrógeno, Miller se vio obligado a acercarse a Urey en septiembre de 1952 para un nuevo proyecto de investigación. Urey no se mostró inmediatamente entusiasmado con el interés de Miller en la síntesis prebiótica, ya que no se habían realizado trabajos exitosos, e incluso sugirió trabajar con talio en meteoritos. Con persistencia, Miller persuadió a Urey para que buscara descargas eléctricas en gases. Encontró evidencia clara de la producción de aminoácidos en el recipiente de reacción. Siempre tuvo miedo de que algunas motas de excremento de mosca pudieran ser la fuente de los aminoácidos que descubrió en el tubo de reacción (o que así lo reprendieron sus compañeros de clase). Este no fue el caso y el resultado fue una clara demostración de que una gran cantidad de compuestos químicos " orgánicos " podían producirse mediante procesos puramente inorgánicos. Miller finalmente obtuvo su doctorado en 1954 y una reputación duradera. A partir de observaciones espectroscópicas en estrellas, ahora es bien sabido que los compuestos orgánicos complejos se forman en los gases que desprenden las estrellas ricas en carbono como resultado de reacciones químicas. La cuestión fundamental de cuál era la conexión entre los compuestos "orgánicos prebióticos" y el origen de la vida se ha mantenido.
Después de completar un doctorado , Miller se trasladó al Instituto de Tecnología de California como FB Jewett Fellow en 1954 y 1955. Aquí trabajó en el mecanismo involucrado en la síntesis de aminoácidos e hidroxiácidos . Luego se unió al Departamento de Bioquímica del Colegio de Médicos y Cirujanos de la Universidad de Columbia , Nueva York , donde trabajó durante los siguientes 5 años. Cuando se estableció la nueva Universidad de California en San Diego , se convirtió en el primer Profesor Asistente en el Departamento de Química en 1960, y en Profesor Asociado en 1962, y luego en Profesor Titular en 1968. [2] [3]
Supervisó a 8 estudiantes de doctorado: Dennis Hafemann, Jeffrey L. Bada , Nadav Friedmann, James E. Van Trump, Gordon Schlesinger, William E. (Roscoe) Stribling, Jason P. Dworkin y H. James Cleaves II. [4]
El experimento de Miller
El experimento de Miller apareció en su artículo técnico en la edición del 15 de mayo de 1953 de Science , [5] que transformó el concepto de ideas científicas sobre el origen de la vida en un ámbito respetable de investigación empírica . [6] Su estudio se ha convertido en una definición de libro de texto clásico de la base científica del origen de la vida, o más específicamente, la primera evidencia experimental definitiva de la Oparin - Haldane 's teoría de la 'sopa primordial' . Urey y Miller diseñaron para simular la condición océano-atmosférica de la Tierra primitiva mediante el uso de un flujo continuo de vapor en una mezcla de metano (CH 4 ), amoniaco (NH 3 ) e hidrógeno (H 2 ). Luego, la mezcla gaseosa se expuso a una descarga eléctrica, que indujo una reacción química. Después de una semana de reacción, Miller detectó la formación de aminoácidos , como glicina , α- y β- alanina , mediante cromatografía en papel . También detectó ácido aspártico y ácido gamma-amino butírico , pero no estaba seguro debido a los puntos débiles. Dado que los aminoácidos son los componentes estructurales y funcionales básicos de la vida celular, el experimento mostró la posibilidad de una síntesis orgánica natural para el origen de la vida en la tierra. [7] [8]
Problema de publicación
Miller mostró sus resultados a Urey, quien sugirió su publicación inmediata. Urey declinó ser el coautor por temor a que Miller reciba poco o ningún crédito. El manuscrito con Miller como único autor fue enviado a Science el 10 de febrero de 1953. Después de semanas de silencio, Urey preguntó y escribió al presidente del consejo editorial el 27 de febrero sobre la falta de acción en la revisión del manuscrito. Pasó un mes, pero aún no había decisión. El 10 de marzo, el enfurecido Urey exigió la devolución del manuscrito y él mismo lo envió al Journal of the American Chemical Society el 13 de marzo. Para entonces, el editor de Science , aparentemente molesto por la insinuación de Urey, le escribió directamente a Miller que el manuscrito iba a ser publicado. Miller lo aceptó y retiró el manuscrito del Journal of the American Chemical Society . [9]
Seguimiento
Miller continuó su investigación hasta su muerte en 2007. A medida que progresaba el conocimiento sobre la atmósfera temprana y avanzaban las técnicas de análisis químicos, siguió refinando los detalles y métodos. No solo logró sintetizar más y más variedades de aminoácidos, sino que también produjo una amplia variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos esenciales para la construcción y el metabolismo celular. [10] En apoyo, varios investigadores independientes también confirmaron la gama de síntesis químicas. [11] [12] [13] [14] Con la revelación más reciente de que, a diferencia de la hipótesis experimental original de Miller de una condición fuertemente reductora, la atmósfera primitiva podría ser bastante neutral al contener otros gases en diferentes proporciones, [15] Últimos trabajos de Miller , publicado póstumamente en 2008, todavía logró sintetizar una serie de compuestos orgánicos utilizando tal condición. [dieciséis]
Revaloración
En 1972, Miller y sus colaboradores repitieron el experimento de 1953, pero con analizadores químicos automáticos de nuevo desarrollo, como la cromatografía de intercambio iónico y la cromatografía de gases : espectrometría de masas . Sintetizaron 33 aminoácidos, incluidos 10 que se sabe que se encuentran naturalmente en los organismos. Estos incluyeron todos los alfa-aminoácidos primarios encontrados en el meteorito Murchison , que cayó sobre Australia en 1969. [17] El experimento posterior de descarga eléctrica produjo en realidad más variedad de aminoácidos que el del meteorito. [18]
Justo antes de la muerte de Miller, se encontraron varias cajas que contenían frascos de residuos secos entre sus materiales de laboratorio en la universidad. La nota indicaba que algunos eran de sus experimentos originales de 1952-1954, producidos utilizando tres aparatos diferentes, y uno de 1958, que incluía H 2 S en la mezcla gaseosa por primera vez y el resultado nunca se publicó. En 2008, sus estudiantes volvieron a analizar las muestras de 1952 utilizando técnicas más sensibles, como la cromatografía líquida de alto rendimiento y la cromatografía líquida: espectrometría de masas de tiempo de vuelo. Su resultado mostró la síntesis de 22 aminoácidos y 5 aminas, revelando que el experimento Miller original produjo muchos más compuestos de los que realmente se reportaron en 1953. [19] Las muestras no reportadas de 1958 fueron analizadas en 2011, de las cuales 23 aminoácidos y 4 aminas, incluidos 7 compuestos sulfurosos, se detectaron. [1] [20] [21] [22]
Muerte
Miller sufrió una serie de accidentes cerebrovasculares a partir de noviembre de 1999 que inhibieron cada vez más su actividad física. Vivía en un hogar de ancianos en National City , al sur de San Diego, y murió el 20 de mayo de 2007 en el cercano Paradise Hospital. Le sobreviven su hermano Donald y su familia, y su devota compañera Maria Morris. [7]
Honores y reconocimientos
Miller es recordado por sus trabajos seminales en el origen de la vida (y fue considerado un pionero en el campo de la exobiología ), la aparición natural de hidratos de clatrato y los mecanismos generales de acción de la anestesia . Fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos en 1973. Fue Consejero Honorario del Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España en 1973. Recibió la Medalla Oparin de la Sociedad Internacional para el Estudio del Origen de la Vida en 1983 , y se desempeñó como su presidente de 1986 a 1989. [7]
Fue nominado al Premio Nobel más de una vez en su vida. [23]
El premio Stanley L. Miller para jóvenes científicos menores de 37 años fue instituido por la Sociedad Internacional para el Estudio del Origen de la Vida en 2008 [24].
Ver también
- Abiogénesis
- Alexander Oparin
- Bioquímica
- Microesferas
- Proteinoide
- Sidney W. Fox
Referencias
- ↑ a b Bada JL (2013). "Nuevos conocimientos sobre la química prebiótica de los experimentos de descarga de chispas de Stanley Miller" . Reseñas de la Sociedad Química . 42 (5): 2186–2196. doi : 10.1039 / c3cs35433d . PMID 23340907 . S2CID 12230177 .
- ^ a b Bada JL, Lazcano A. Stanley L. Miller (1930-2007): Una memoria biográfica (PDF) . Academia Nacional de Ciencias (EE. UU.). págs. 1-40.
- ^ a b Lazcano A, Bada JL (2007). "Stanley L. Miller (1930-2007): reflexiones y recuerdos". Orígenes de la vida y evolución de las biosferas . 38 (5): 373–381. doi : 10.1007 / s11084-008-9145-2 . PMID 18726708 . S2CID 1167340 .
- ^ "Stanley Lloyd Miller, Ph.D." Árbol académico . El árbol genealógico académico . Consultado el 13 de octubre de 2018 .
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- ^ Astrobiology (6 de marzo de 2008). "Premio Stanley L. Miller" . astrobiology2.arc.nasa.gov . NASA. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2013 . Consultado el 3 de julio de 2013 .
enlaces externos
- El experimento 'perdido' de Miller-Urey creó más bloques de construcción de la vida
- Biografía en la Enciclopedia Británica
- Stanley Miller Papers MSS 642. Archivos y colecciones especiales , UC San Diego Library.