14:22 2023-03-29
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Noul studiu oferă noi perspective asupra evoluției cosmice a aminoacizilor
_ Noul studiu oferă nou perspective asupra evoluției cosmice a aminoacizilor
Toți aminoacizii biologici de pe Pământ apar exclusiv în forma lor stângă, dar motivul care stă la baza acestei observații este evaziv. Recent, oamenii de știință din Japonia au descoperit noi indicii despre originea cosmică a acestei asimetrii. Pe baza proprietăților optice ale aminoacizilor găsiți pe meteoritul Murchison, aceștia au efectuat simulări bazate pe fizică, dezvăluind că precursorii aminoacizilor biologici ar fi putut determina chiralitatea aminoacizilor în timpul fazei timpurii a evoluției galactice.
p>
Dacă vă uitați la mâini, veți observa că acestea sunt imagini în oglindă una ale celeilalte. Cu toate acestea, oricât de mult ai încerca să răsuci și să rotești o mână, niciodată nu o vei putea suprapune perfect peste cealaltă. Multe molecule au o proprietate similară numită „chiralitate”, ceea ce înseamnă că versiunea „stângaci” (L) a unei molecule nu poate fi suprapusă pe versiunea sa de imagine în oglindă „pe dreapta” (D). Chiar dacă ambele versiuni ale unei molecule chirale, numite „enantiomeri”, au aceeași formulă chimică, modul în care interacționează cu alte molecule, în special cu alte molecule chirale, poate varia enorm.
Interesant, una dintre moleculele chirale. multe mistere care înconjoară originea vieții așa cum o știm au de-a face cu chiralitate. Se dovedește că aminoacizii biologici (AA) - blocurile de construcție ale proteinelor - pe Pământ apar doar în una dintre cele două forme enantiomerice posibile, și anume forma L. Cu toate acestea, dacă sintetizați AA în mod artificial, ambele forme L și D sunt produse în cantități egale. Acest lucru sugerează că, la un moment de timpuriu în trecut, L-AA trebuie să fi ajuns să domine o lume hetero-chirală. Acest fenomen este cunoscut sub numele de „ruperea simetriei chirale”.
În acest context, o echipă de cercetare condusă de profesorul asistent Mitsuo Shoji de la Universitatea din Tsukuba, Japonia, a realizat un studiu menit să rezolve acest mister. După cum sa explicat în lucrarea lor publicată în The Journal of Physical Chemistry Letters, echipa a căutat să găsească dovezi care să susțină originea cosmică a homochiralității AA pe Pământ, precum și să rezolve unele inconsecvențe și contradicții în înțelegerea noastră anterioară.
„Ideea că homochiralitatea ar putea avea originea în spațiu a fost sugerată după ce AA au fost găsite în meteoritul Murchison care a căzut în Australia în 1969”, explică dr. Shoji. În mod curios, în probele obținute din acest meteorit, fiecare dintre enantiomerii L a fost mai răspândit decât omologul său D-enantiomer. O explicație populară pentru aceasta sugerează că asimetria a fost indusă de lumina ultravioletă polarizată circular (CPL) în regiunile de formare a stelelor ale galaxiei noastre. Oamenii de știință au verificat că acest tip de radiație poate, într-adevăr, induce reacții fotochimice asimetrice care, având suficient timp, ar favoriza producerea de L-AA în detrimentul D-AA. Cu toate acestea, proprietățile de absorbție ale izovalinei AA sunt opuse celor ale celorlalte AA, ceea ce înseamnă că explicația bazată pe UV este fie insuficientă, fie incorectă.
În acest context, echipa Dr. Shoji a urmărit o alternativă. ipoteză. În loc de radiația UV îndepărtată, ei au emis ipoteza că asimetria chirală a fost, de fapt, indusă în mod specific de linia de emisie CP Lyman-α (Lyα), o linie spectrală a atomului de hidrogen care a pătruns în Calea Lactee timpurie. Mai mult, în loc să se concentreze doar pe fotoreacțiile din AA, cercetătorii au investigat posibilitatea ca asimetria chirală să înceapă în precursorii AA, și anume aminopropanali (AP) și amino nitrili (AN).
Prin cuantum calculelor mecanice, echipa a analizat reacțiile induse de Lyα pentru producerea de AA de-a lungul căii chimice adoptate în sinteza Strecker. Ei au remarcat apoi raporturile dintre enantiomerii L- și D ai AA, AP și AN la fiecare etapă a procesului.
Rezultatele au arătat că enantiomerii L ai AN sunt formați de preferință sub iradierea Lyα cu CP dreptaci (R-CP), rapoartele lor enantiomerice potrivindu-se cu cele pentru AA corespunzătoare. „Luate împreună, constatările noastre sugerează că AN-urile stau la baza originii homochiralității”, remarcă dr. Shoji. „Mai specific, iradierea precursorilor AN cu radiația R-CP Lyα duce la un raport mai mare de L-enantiomeri. Predominanța ulterioară a L-AA este posibilă prin reacții induse de moleculele de apă și căldură.”
The studiul ne aduce astfel un pas mai aproape de înțelegerea istoriei complexe a propriei noastre biochimie. Echipa subliniază că mai multe studii axate pe AN trebuie efectuate pe eșantioane viitoare de la asteroizi și comete pentru a valida descoperirile acestora. „Analize ulterioare și investigații teoretice ale AN și ale altor molecule prebiotice legate de zaharuri și nucleobaze vor oferi noi perspective asupra evoluției chimice a moleculelor și, la rândul lor, originea vieții”, conchide Dr. Shoji.
Comentarii:
Adauga Comentariu