سرنخ جدیدی از منشأ حیات در زمین کشف شد

همه انواع زندگی که برای ما شناخته شده است 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 تشکیل داربست های تثبیت کننده در داخل سلول ها. پپتیدها از یک اسید آمینه منفرد تشکیل شده اند که به ترتیب خاصی چیده شده اند. ترتیب دقیق خواص نهایی پپتید را تعیین می کند.

چگونگی پیدایش این زیست مولکول همه کاره یکی از سوالاتی است که در مورد منشا حیات وجود دارد. اسیدهای آمینه مختلف، نوکلئوبازها و قندهای موجود در شهاب‌سنگ‌ها نشان می‌دهند که منبع حیات ممکن است از منشأ فرازمینی باشد.

با این حال، برای اینکه یک پپتید از یک اسید آمینه منفرد تشکیل شده باشد، شرایط بسیار خاصی لازم است که قبلاً تصور می شد احتمال بیشتری روی زمین وجود دارد.

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

دکتر می گوید: «آب نقش مهمی در تشکیل پپتیدها دارد. سرژ کراسنوکوتسکی از آزمایشگاه اخترفیزیک موسسه ماکس پلانک برای اخترفیزیک.

در این فرآیند، مولکول‌های اسید آمینه مجزا با هم ترکیب می‌شوند و زنجیره‌ها را تشکیل می‌دهند. برای اینکه این اتفاق بیفتد، یک مولکول آب باید در یک زمان حذف شود. محاسبات شیمیایی کوانتومی ما نشان داده است که اسید آمینه گلیسین می تواند از طریق پیش سازهای شیمیایی به نام آمینو کتون ها که با مولکول های آب ترکیب می شوند، 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، تیم به رهبری کراسنوکوتسکی اکنون توانسته اند مسیر واکنشی را پیدا کنند که می تواند در شرایط کیهانی انجام شود و به آب نیاز ندارد.

کراسنوکوتسکی گفت: «به جای نگاه کردن به مسیرهای تغییر شیمیایی که اسیدهای آمینه توسط آن‌ها تشکیل می‌شوند، می‌خواستیم ببینیم که آیا مولکول‌های اسید آمینه کتن می‌توانند مستقیماً پپتید ایجاد کنند یا خیر.

ما این کار را در شرایط حاکم بر ابر مولکولی جهان انجام می دهیم، یعنی روی ذرات غبار در خلاء که در آن مواد شیمیایی مربوطه مانند کربن، آمونیاک و مونوکسید کربن فراوان است.

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

کراسنوکوتسکی گفت: تحقیقات نشان می دهد که تحت این شرایط، پپتیدهای پلی گلیسین از مواد شیمیایی ساده تشکیل شده اند. بنابراین اینها زنجیره های بسیار ساده ای از اسید آمینه گلیسین هستند و طول های متفاوتی دارند. طولانی ترین نمونه شامل 11 واحد اسید آمینه بود.

در این آزمایش، تیم آلمانی همچنین توانستند آمینو کتون ها را شناسایی کنند. 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 زنجیره‌های پپتیدی نیز می‌توانند در شرایط کیهانی تشکیل شوند، می‌توانیم هنگام تحقیق در مورد منشأ حیات، به جای زمین، چشمان خود را به فضای بیرونی معطوف کنیم.

46