علم و تکنولوژی

سرنخ جدیدی از منشأ حیات در زمین کشف شد

هر گونه حیاتی که ما می شناسیم از واحدهای شیمیایی یکسانی تشکیل شده است. این واحدها شامل پپتیدهایی هستند که عملکردهای متفاوتی در بدن دارند، از جمله انتقال مواد، تسریع واکنش ها یا ایجاد داربست های تثبیت کننده در سلول ها. پپتیدها از اسیدهای آمینه منفرد تشکیل شده اند که به ترتیب خاصی چیده شده اند. توالی دقیق خواص نهایی پپتید را تعیین می کند.

این که چگونه این مولکول های چند منظوره بازی می کنند، بخشی از مسئله منشأ حیات است. اسیدهای آمینه مختلف، نوکلئوبازها و قندهای موجود در شهاب سنگ ها نشان می دهد که منبع حیات ممکن است فرازمینی باشد.

با این حال، برای اینکه پپتیدها حاوی یک اسید آمینه واحد باشند، شرایط خاصی مورد نیاز است که تا به حال تصور می شود در جهان رخ دهد.

مرحله اول نیاز به آب دارد، در حالی که مرحله دوم نیاز به آب دارد.

دکتر سرژ کراسنوکوتسکی از آزمایشگاه فیزیک نجوم ماکس پلانک گفت: آب نقش مهمی در تشکیل پپتیدها دارد.

در این فرآیند، مولکول های اسید آمینه منفرد در یک زنجیره ترکیب می شوند. برای اینکه این اتفاق بیفتد، مولکول آب باید در یک نقطه حذف شود. محاسبات شیمیایی کوانتومی ما نشان داده است که اسید آمینه گلیسین می تواند از طریق یک ماده شیمیایی به نام آمینو کتون که با مولکول های آب ترکیب می شود، تشکیل شود.

به زبان ساده، در این حالت برای مرحله اول واکنش باید آب اضافه کرد و برای مرحله دوم آب باید حذف شود.

با دانستن این موضوع، تیمی به رهبری کراسنوکوتسکی اکنون توانستند مسیر واکنشی را بیابند که در شرایط کیهانی قابل انجام باشد و به آب نیاز نداشته باشد.

کراسنوکوتسکی گفت: «به جای نگاه کردن به مسیرهای تبدیل شیمیایی که در آن اسیدهای آمینه تشکیل می‌شوند، می‌خواهیم ببینیم که آیا مولکول‌های اسید آمینه کتن می‌توانند مستقیماً پپتیدها را تشکیل دهند یا خیر.

ما این کار را در شرایطی انجام می‌دهیم که در مولکول‌های کیهان نفوذ می‌کند، یعنی در غبار در خلاء که در آن مواد شیمیایی مرتبط مانند کربن، آمونیاک و مونوکسید کربن فراوان است.

در محفظه خلاء، بستر به عنوان مدلی برای سطح غبار حاوی کربن، آمونیاک و مونوکسید کربن در فشار حدود چهار میلیارد فشار هوای معمولی و دمای منفی 263 درجه سانتیگراد قرار داده شد.

کراسنوکوتسکی گفت: تحقیقات نشان می دهد که در این شرایط، پپتید پلی گلیسین از مواد شیمیایی ساده تشکیل شده است. بنابراین اینها زنجیره های اسید آمینه گلیسین بسیار ساده و با طول های متفاوت هستند. طولانی ترین نمونه شامل 11 واحد اسید آمینه است.

در این آزمایش، تیم آلمانی همچنین توانستند آمینو کتون ها را شناسایی کنند. این واقعیت که واکنش ها می توانند در چنین دماهای پایینی رخ دهند به دلیل واکنش پذیری بالای مولکول آمینو کتون است.

اکنون که کشف شده است که نه تنها اسیدهای آمینه، بلکه زنجیره های پپتیدی نیز می توانند در شرایط کیهانی تشکیل شوند، ممکن است هنگام تحقیق در مورد منشا حیات، صورت خود را به جای زمین به فضا تبدیل کنیم.

46

دکمه بازگشت به بالا