右旋氨基酸酶
地球之外也有“生命之源”!日本发现20多中氨基酸
昨天(7日),日本文部科学省对外宣布,此前,小行星探测器“隼鸟2号”从3亿多公里外的小行星“龙宫”表面采集回了约5.4克样本,经过科学家分析,在其中检测到了20多种氨基酸,包括天冬氨酸和谷氨酸,这两种是构成人体蛋白质所需的非必需氨基酸。
这是人类首次从地球以外的天体上发现多种氨基酸,并且不是间接测定而是直接测定,所以意义非凡。这代表着地球以外存在生命的可能性大大增加,也暗示着“生命可能诞生在宇宙中比以前认为的更多的地方”。
早在20世纪60年代,天文学的四大发现之一就是很多星际尘埃乃至星云等都带有小分子有机物,它们被统称为星际有机分子。这是天文学家通过光谱分析后发现的。虽然星际有机分子通常只是由几个原子组成的小分子,但是理论上,由十几个原子组成的氨基酸也有存在的可能性,并且之后的地面实验也证明,氨基酸可以在太空环境中形成。所以这次的发现更多的是为理论找到了实质证据。
不仅如此,这次的样本中,左旋氨基酸和右旋氨基酸的比例大致相同,而地球生命体中的氨基酸大都是左旋氨基酸,这进一步证明了这些氨基酸是通过非地球生物的合成途径合成的,而为何地球生命体中大多是左旋氨基酸,则是生命起源之谜中的一个,有待人类进一步探索。(bear)
为什么天然的氨基酸是左旋的
众所周知,地球上的氨基酸几乎都是左旋,作为生命组成的基本单位,20多种氨基酸几乎都具有手性的特点,除了极少数生物体内存在右旋氨基酸外,其余的地球生物都是以左旋氨基酸为主,可以认为地球生物几乎都是“左撇子”。然而,为什么氨基酸都表现出左旋的特性呢?研究人员认为这一现象在太阳系还处于行星状星云时期就埋下了伏笔,星云内部的化学反应可以形成氨基酸物质,而这些分子最终的形态取决于当时恒星的光照等条件,偏振光可形成左旋或右旋氨基酸。
氨基酸作为一种手性分子存在左旋和右旋的区别,如同镜像中的两个分子,无法通过旋转来重合,与我们左手和右手类似。对氨基酸左旋之谜的研究有助于揭示生命的起源之谜。科学家提出了一种可能性的解释,认为氨基酸的左旋来自恒星光照,即当圆偏振光照射时,氨基酸分子可表现出另一种不同的特性,优先破坏手性氨基酸的形成。对此,科学家使用了位于南非的天文望远镜试图观测在外层空间的圆偏振光分布情况,同时也研究了距离地球大约5500光年之遥的“猫掌星云”,其位于天蝎座方向上,由于该星云是一个发射星云,在其外围存在大量被电离的氢原子。
研究人员发现从星云中透射的光高达22%是圆偏振光,因此在恒星和行星形成初期的行星状星云或者恒星形成区中,圆偏振光可能是一个普遍的特征。根据日本国家天文台科学家Jungmi Kwon介绍:“根据我们的研究结果,圆偏振光在宇宙空间中是非常常见的。”科学家通过计算机模拟技术对恒星周围的尘埃颗粒进行了推演,在原始星云磁场的作用下,圆偏振光是否对氨基酸分子起到选择性的导向作用。
科学家发现左旋氨基酸可能与早期恒星的圆偏振光作用有关,对此我们可以对其他恒星系统进行类似的研究,探索左旋氨基酸是否普遍存在于宇宙中。
研究人员认为左旋氨基酸通过太空岩石如同雨点般地坠向地球,因此寻找左旋氨基酸的起源之谜可以从陨石中发现。科学家将继续在其他恒星周围以及原始行星形成区寻找圆偏振光作用区域,探索左旋氨基酸是否普遍存在于宇宙中,
左旋氨基酸起源之谜,为什么天然的氨基酸是左旋的
#为什么宇宙中生命是不对称的# 2012年,科学家在南极的冰原上发现了一块小小的岩石,被命名为飞鸟12236,它并不是一块普通的陨石,这块岩石特别古老,而且里面含有的物质甚至比太阳系还要久远。太阳系是如何形成的?这块岩石是如何罗在地球上的?这些元素在银河系中又是如何形成的呢?
在对这块岩石进行了研究之后,科学家发现这块岩石上的生命是不对称的。氨基酸是蛋白质的组成部分,是运行我们和其他人身体的大分子,每种氨基酸都有两种镜像形式,科学家称之为左旋和右旋。但是科学家研究的所有生命都只使用左旋氨基酸;这些右分子存在,但不会形成蛋白质。
这块石头是蕴含氨基酸,但是氨基酸偏向于左旋氨基酸。如果能够排除被地球生命污染的情况,那么这块陨石中的不平衡将有更深层次的因素。很有可能,在生命开始之前,人类就有一种对左旋氨基酸的固有偏好。
日本“隼鸟二号”将从龙宫带回的陨石或许有望进一步解释这种不平衡性。
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