破解來自天外的生命密碼 隕石研究揭示生命在分子水平上的運(yùn)作機(jī)制

【資料簡介】

破解來自天外的生命密碼 隕石研究揭示生命在分子水平上的運(yùn)作機(jī)制
        在3月16日的《美國國家*院刊》上，美國國家*（NASA）的科學(xué)家指出，他們在對隕石的成分進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)了生命在其zui基本分子水平上的運(yùn)作機(jī)制。
　　生命氨基酸分子都是左手性
　　論文*作者、NASA戈達(dá)德宇航中心的丹尼爾•格拉夫因博士說，太空中產(chǎn)生的氨基酸等生命分子是通過隕石的沖擊帶到地球上的，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)有助于解釋為什么生命都是左手性的，也就是說，地球上所有已知生命都只用左手性氨基酸來構(gòu)建蛋白質(zhì)。
　　蛋白質(zhì)是主要的生命分子，被用在形成從頭發(fā)到酶（可幫助加速或調(diào)節(jié)化學(xué)反應(yīng)）等各種不同結(jié)構(gòu)。正如26個英文字母可組合成無數(shù)的單詞，生命體采用約20種不同的氨基酸，通過排列組合構(gòu)筑出數(shù)百萬種不同的蛋白質(zhì)。氨基酸分子能以兩種方式制造，好比人的左右手，其手性彼此互為鏡像。
　　盡管從理論上來說，右手性的氨基酸也運(yùn)行良好，但戈達(dá)德宇航中心的杰森•徳沃克金博士提醒說，千萬別將其與左手性氨基酸混在一起，一旦這么做，生命就會變成類似炒蛋的東西而變得一團(tuán)混亂。既然生命無法在左手性和右手性氨基酸同時存在時正常運(yùn)行，那么是什么使得生命選擇了左手性氨基酸而非右手性氨基酸呢？
　　外太空分子可能參與了生命起源
　　在過去4年里，該研究小組仔細(xì)分析了富含碳元素的碳質(zhì)球粒隕石樣本的成分。研究人員發(fā)現(xiàn)，在3種類型的碳質(zhì)球粒隕石中，單就異*而言，左手性的比例要比右手性的高出許多。在zui常用來研究的默奇森隕石（被認(rèn)為是某小行星的一部分）中，這個差距更是超過了18%%。格拉夫因表示，在各種隕石中找到了更多的左手性異*，這一點(diǎn)支持了外太空的分子可能參與了地球原始生命起源這一假說，即氨基酸被小行星與彗星帶到早期的地球，促成了只有基于左手性的蛋白質(zhì)生命出現(xiàn)在地球上。
　　研究人員表示，所有的氨基酸都可以通過化學(xué)反應(yīng)（由輻射或溫度供給能量）從左手性轉(zhuǎn)變?yōu)橛沂中裕粗嗳?。科學(xué)家之所以從異*入手，是因?yàn)榇税被峥蓪⑵涫中员３謳资畠|年之久，且其罕為生命所用，只存于隕石中，所以不太可能受到地球生命的污染。
　　格拉夫因介紹說，此次研究的隕石來自于地球形成前，已有超過45億年的歷史。“我們相信造就更多左手性異*的相同過程，同樣會造就更多其他類型的左手性氨基酸，并可在隕石中被發(fā)現(xiàn)，不過這種朝向左手性氨基酸的傾向在其后一段時間內(nèi)幾乎被刪除殆盡。”
　　該研究小組的發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證并擴(kuò)展了10年前由亞利桑那大學(xué)研究人員zui早提出的研究成果。他們曾在默奇森隕石中發(fā)現(xiàn)了過量的異*。格拉夫因指出，他們使用了不同的技術(shù)來尋找這種過量的異*，并在奧爾蓋爾隕石中發(fā)現(xiàn)了它的存在，奧爾蓋爾隕石屬于另一隕石群，據(jù)稱來自一顆已滅絕的彗星。
　　左手性氨基酸形成與水含量有關(guān)
　　研究小組對于這種過量的情況提出了一種假想模式。因?yàn)椴煌愋偷碾E石中有著不同的含水量，這是由隕石中找到的黏土和含水礦物的數(shù)量來決定的。研究人員發(fā)現(xiàn)，在含水量較多的隕石中，左手性異*的數(shù)量會更多。徳沃克金分析說：“這一發(fā)現(xiàn)給我們一個啟示，過量左手性氨基酸的形成與水造成的某些改變有關(guān)。促成左手性氨基酸數(shù)量更多的方法有許多種，這一發(fā)現(xiàn)縮小了我們的搜尋范圍。”
　　研究小組指出，如果朝向左手性的傾向起源于太空，那么在我們太陽系中尋找外星生命的努力會更加困難。即使在太陽系中的任何一處發(fā)現(xiàn)外星生命，那也可能是很微小的，因?yàn)橹挥形⑸锊拍茉诃h(huán)境下生存下來。想要確定微生物是否來自外星，zui大的問題是確定其有否被來自地球的微生物所污染。
　　如果發(fā)現(xiàn)這種生命是基于右手性氨基酸的，就可確定其必定不是來自地球。但是，如果左手性氨基酸始于太空，它就有可能延伸至太陽系，如此，在火星上可能發(fā)現(xiàn)的任何生命也將會是左手性的。
　　另一方面，如果存在某種機(jī)制，可在生命出現(xiàn)之前選擇手性，那至少是益生性化學(xué)作用在產(chǎn)生生命之前不得不解決的一個問題。如果這一問題已為地球所解決，那在太陽系中的其他地方，例如在火星表面之下，或木衛(wèi)二、土衛(wèi)二或土衛(wèi)六冰冷表層之下的海洋中，這一問題可能也已被解決了。
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