سرنخ جدیدی از منشأ حیات در زمین کشف شد

همه گونه های حیاتی که ما می دانیم از واحدهای شیمیایی یکسانی تشکیل شده اند. این واحدها شامل پپتیدهایی هستند که عملکردهای متفاوتی در بدن دارند، از جمله انتقال مواد، تسریع واکنش ها یا تشکیل داربست های تثبیت کننده در سلول. پپتیدها از یکی از رایج ترین اسیدهای آمینه طبقه بندی شده ساخته شده اند. خط کامل ویژگی های اخیر پپتید را مشخص می کند.

چگونگی تشکیل این بیومولکول های متنوع یکی از سوالات اساسی زندگی است. اسیدهای آمینه مختلف، نوکلئوبازها و قندهای موجود در شهاب سنگ ها نشان می دهد که منبع حیات ممکن است از خارج از زمین باشد.

با این حال، برای اینکه یک پپتید از یک اسید آمینه تشکیل شده باشد، شرایط بسیار خاصی مورد نیاز است که قبلاً تصور می شد بیشترین احتمال را دارد که در سطح زمین تشکیل شود.

اولی نیاز به آب دارد، دومی نیازی به آب ندارد.

سرژ کراسنوکوتسکی از آزمایشگاه اخترفیزیک در موسسه ماکس پلانک برای اخترفیزیک گفت: آب نقش مهمی در تشکیل پپتیدها دارد.

در این فرآیند، مولکول‌های اسید آمینه منفرد با هم یک زنجیره تشکیل می‌دهند. برای اینکه این اتفاق بیفتد، یک مولکول آب باید یکباره حذف شود. محاسبات شیمیایی کوانتومی ما نشان داد که اسید آمینه گلیسین می تواند توسط یک ترکیب شیمیایی به نام آمینو کتون تشکیل شود که به یک مولکول آب متصل می 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 توانسته اند راهی برای پاسخگویی در شرایط کیهانی و عدم نیاز به آب پیدا کنند.

کراسنوکوتسکی می‌گوید: «به‌جای نگاه کردن به مسیر انتقال شیمیایی که در آن اسیدهای آمینه ساخته می‌شوند، می‌خواستیم ببینیم که آیا مولکول‌های اسید آمینه کتین می‌توانند مستقیماً پپتید تولید کنند یا خیر».

ما این کار را در شرایط غالب ابرهای مولکولی کیهان انجام دادیم، یعنی روی ذرات غبار در خلاء که حاوی بسیاری از مواد شیمیایی مرتبط مانند کربن، آمونیاک و مونوکسید کربن است.

در یک محفظه خلاء، بستر به عنوان مدلی برای سطح ذرات گرد و غبار با کربن، آمونیاک و مونوکسید کربن در فشاری حدود چهار میلیاردم فشار هوای معمولی و دمای منفی 263 درجه سانتی گراد قرار داده شد.

کراسنوکوتسکی می گوید: «مطالعات نشان می دهد که در این شرایط، پپتید پلی گلیسین از مواد شیمیایی ساده تشکیل شده است. بنابراین این زنجیره های گلیسین اسید آمینه بسیار ساده و طول آنها متفاوت است. طولانی ترین نمونه شامل 11 واحد اسید آمینه بود.

در این آزمایش، تیم آلمانی همچنین توانست آمینو کتون ها را تشخیص دهد. این واقعیت که واکنش می تواند در چنین دماهای پایینی انجام شود به دلیل واکنش پذیری بالای مولکول های 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، وقتی منشا حیات را مطالعه می کنیم، ممکن است به جای زمین به فضا بازگردند.

46