Stanley Lloyd Miller (7 de marzo de 1930 – 20 de mayo de 2007) fue un químico estadounidense que realizó importantes experimentos sobre el origen de la vida al demostrar que una amplia gama de compuestos orgánicos vitales pueden sintetizarse mediante procesos químicos bastante simples a partir de sustancias inorgánicas . En 1952 realizó el experimento Miller-Urey , que demostró que se podían sintetizar moléculas orgánicas complejas a partir de precursores inorgánicos. El experimento fue ampliamente difundido y proporcionó evidencia para la idea de que la evolución química de la Tierra primitiva había causado la síntesis natural de compuestos orgánicos a partir de moléculas inorgánicas inanimadas . [1] [2] [3]
Stanley Miller nació en Oakland, California . [4] 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 tenía la oficina del fiscal adjunto de distrito de Oakland en 1927. Su madre era maestra de escuela, por lo que la educación era un entorno 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 con el tema. Completó su BSC en junio de 1951. Luego tuvo problemas financieros: su padre murió en 1946 y dejó a la familia pobre. Con la ayuda de la facultad de Berkeley (UC Berkeley no otorgaba becas de investigación en ese momento), recibió una beca de profesor asistente en la Universidad de Chicago en febrero de 1951. La enseñanza proporcionaría los fondos básicos para el trabajo de posgrado.
Miller se matriculó en el programa de doctorado de la Universidad de Chicago en septiembre de 1951. Buscó frenéticamente un tema para su tesis, conoció a profesores y prefirió los problemas teóricos a los experimentos, que tendían a ser laboriosos. Al principio trabajó con el físico teórico Edward Teller en la síntesis de elementos . Siguiendo la costumbre de la universidad, que era que los estudiantes de posgrado asistieran a seminarios, asistió a un seminario de química del premio Nobel Harold Urey sobre el origen del sistema solar y la idea de que la síntesis orgánica era posible en un entorno reductor, como la atmósfera de la Tierra primitiva. Miller se sintió inmensamente inspirado.
Después de un año de trabajo infructuoso con Teller, y ante la perspectiva de que Teller dejara Chicago para trabajar en la bomba de hidrógeno, Urey se acercó a Miller en septiembre de 1952 con un nuevo proyecto de investigación. Urey no se entusiasmó de inmediato con el interés de Miller en la síntesis prebiótica: no se había realizado ningún trabajo con éxito. Urey sugirió que Miller trabajara con talio en meteoritos. Con persistencia, Miller persuadió a Urey para que experimentara con descargas eléctricas en gases.
Los experimentos encontraron evidencias de la producción de aminoácidos en el recipiente de reacción. Urey o Miller temían que las motas de excremento de mosca pudieran ser la fuente de los aminoácidos (o así lo reprendieron sus compañeros de clase). Los excrementos no eran la fuente; el resultado fue una demostración de que los compuestos químicos " orgánicos " podían producirse mediante procesos puramente inorgánicos. Miller obtuvo un doctorado en 1954 y una reputación duradera. [5] A partir de las observaciones espectroscópicas de las estrellas, ahora se sabe bien que los compuestos orgánicos complejos se forman a partir de los gases de las estrellas ricas en carbono. La cuestión fundamental, la conexión entre los compuestos "orgánicos prebióticos" y el origen de la vida, sigue en pie.
Después de completar un doctorado , Miller se trasladó al Instituto de Tecnología de California como becario FB Jewett en 1954 y 1955. Aquí trabajó en el mecanismo involucrado en la síntesis de ácidos amino e hidroxicarboxílicos . 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 cinco años. Cuando se estableció la nueva Universidad de California en San Diego , se convirtió en el primer profesor asistente del Departamento de Química en 1960, y profesor asociado en 1962, y luego profesor titular en 1968. [2] [3]
Supervisó a 8 estudiantes de doctorado, incluido Jeffrey L. Bada . [6] También fue coautor del libro "El origen de la vida en la Tierra". [7]
El experimento de Miller fue descrito en su artículo técnico en la edición del 15 de mayo de 1953 de Science , [8] que transformó el concepto de las ideas científicas sobre el origen de la vida en una investigación empírica respetable. [9] Su estudio se ha convertido en una definición clásica de libro de texto de la base científica del origen de la vida, o más específicamente, la primera evidencia experimental definitiva de la teoría de la "sopa primordial" de Oparin y Haldane . Urey y Miller diseñaron para simular la condición océano-atmosférica de la Tierra primitiva utilizando una corriente continua de vapor en una mezcla de metano (CH 4 ), amoníaco (NH 3 ) e hidrógeno (H 2 ). La mezcla gaseosa luego 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 , utilizando cromatografía de papel . También detectó ácido aspártico y ácido gamma-aminobutírico , pero no estaba seguro de ellos. Dado que los aminoácidos son los componentes estructurales y funcionales básicos de la vida celular, el experimento demostró la posibilidad de una síntesis orgánica natural para el origen de la vida en la Tierra. [10] [11]
Miller mostró sus resultados a Urey, quien sugirió su publicación inmediata. Urey se negó a ser coautor por temor a que Miller recibiera poco o ningún crédito. El manuscrito con Miller como único autor fue enviado a la revista Science el 10 de febrero de 1953. Después de esperar varias semanas, 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 todavía no había una decisión. El 10 de marzo, el enfurecido Urey exigió que se devolviera el 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, escribió directamente a Miller que el manuscrito iba a ser publicado. Miller luego retiró el manuscrito del Journal of the American Chemical Society . [12]
Miller continuó su investigación hasta su muerte en 2007. A medida que avanzaba el conocimiento de la atmósfera primitiva de la Tierra y mejoraban las técnicas de análisis químicos, siguió refinando los detalles y los métodos. No solo logró sintetizar más y más variedades de aminoácidos, sino que también produjo una amplia variedad de compuestos inorgánicos y orgánicos esenciales para la construcción y el metabolismo celular. [13] En apoyo de esto, varios investigadores independientes también confirmaron la variedad de síntesis químicas. [14] [15] [16] [17] Con la reciente revelación de que, a diferencia de la hipótesis experimental original de Miller de una condición fuertemente reductora, la atmósfera primitiva podría haber sido bastante neutral, conteniendo otros gases en diferentes proporciones. [18] Los últimos trabajos de Miller, publicados póstumamente en 2008, aún lograron sintetizar una variedad de compuestos orgánicos utilizando tales condiciones. [19]
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 producen de forma natural en los organismos. Entre ellos se encontraban todos los alfa-aminoácidos primarios encontrados en el meteorito Murchison , que cayó en Australia en 1969. [20] Un experimento posterior de descarga eléctrica produjo en realidad una mayor variedad de aminoácidos que la del meteorito. [21]
Poco antes de la muerte de Miller, se encontraron varias cajas que contenían frascos de residuos secos entre sus materiales de laboratorio en la universidad. Una nota indicaba que algunos eran de sus experimentos originales de 1952-1954, producidos mediante el uso de tres aparatos diferentes, y uno de 1958, que incluyó sulfuro de hidrógeno ( H2S ) en la mezcla gaseosa por primera vez, un resultado que nunca se publicó. En 2008, sus estudiantes volvieron a analizar las muestras de 1952 utilizando técnicas más sensibles, como cromatografía líquida de alto rendimiento y cromatografía líquida-espectrometría de masas de tiempo de vuelo. Su resultado mostró la síntesis de 22 aminoácidos y 5 aminas, revelando que el experimento original de Miller produjo muchos más compuestos de los que realmente se informaron en 1953. [22] Las muestras no informadas de 1958 se analizaron en 2011, de las cuales se detectaron 23 aminoácidos y 4 aminas, incluidos 7 compuestos sulfurosos. [1] [23] [24] [25]
Miller sufrió una serie de derrames cerebrales a partir de noviembre de 1999 que inhibieron cada vez más su actividad física. Vivía en un asilo de ancianos en National City , al sur de San Diego, y murió el 20 de mayo de 2007 en el cercano Paradise Hospital. Le sobrevivieron su hermano Donald y su familia, y su pareja Maria Morris. [10]
Miller es recordado por su trabajo sobre el origen de la vida (y fue considerado un pionero en los temas de 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. Fue galardonado con la Medalla Oparin por la Sociedad Internacional para el Estudio del Origen de la Vida en 1983, y sirvió como su presidente de 1986 a 1989. [10]
Fue nominado al Premio Nobel más de una vez durante su vida. [26]
El Premio Stanley L. Miller para científicos menores de 37 años fue instituido por la Sociedad Internacional para el Estudio del Origen de la Vida en 2008. [27]
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