Eine kürzlich von der NASA finanzierte Studie hat Erkenntnisse über die molekularen Prozesse beobachtet, die möglicherweise die Entstehung des Lebens geprägt haben Erde. In Nature Communications veröffentlichte Forschungsergebnisse legen nahe, dass Ribonukleinsäure (RNA), ein Molekül, von dem angenommen wird, dass es älter war DNAweist keine inhärente Voreingenommenheit bei der Produktion der links- oder rechtsdrehenden Versionen von Aminosäuren auf. Dies stellt langjährige Annahmen darüber in Frage, warum Leben in seinen Proteinen überwiegend linksdrehende Aminosäuren verwendet, ein Phänomen, das als Homochiralität bekannt ist.
Das Rätsel der molekularen Händigkeit
Aminosäurendie wesentlichen Bausteine von Proteinen, gibt es in zwei spiegelbildlichen Formen: linkshändig und rechtshändig. Das Leben auf der Erde basiert ausschließlich auf der linksdrehenden Variante, obwohl es keinen ersichtlichen Grund gibt, warum rechtsdrehende Aminosäuren nicht ähnlich funktionieren würden. Dieses Phänomen hat die Wissenschaftler verblüfft, da es offenbar einen grundlegenden Aspekt der Biologie widerspiegelt. Die jetzige StudieUnter der Leitung von Irene Chen, Professorin an der UCLA Samueli School of Engineering, testeten sie Ribozyme – RNA-Moleküle, die unter frühen Erdbedingungen wie Enzyme wirken können. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass Ribozyme beide Händigkeiten begünstigen könnten, was die Annahme widerlegte, dass RNA von Natur aus den linkshändigen Typ begünstige.
Implikationen für die frühe Entwicklung des Lebens
Die Forschung umfasste die Simulation primitiver Erdbedingungen, bei denen Ribozyme Aminosäurevorläufern ausgesetzt waren. In 15 getesteten Kombinationen wurde keine konsistente Tendenz zu linksdrehenden Aminosäuren beobachtet. Diese Entdeckung legt nahe, dass Homochiralität möglicherweise durch evolutionäre Prozesse entstanden ist und nicht als Ergebnis der chemischen Präferenzen der RNA. Co-Autor Alberto Vázquez-Salazar, Postdoktorand an der UCLA, stellte fest, dass diese Ergebnisse darauf hindeuten, dass die molekulare Händigkeit des Lebens wahrscheinlich erst später in seiner Entwicklung entstand.
Zukünftige Forschung zu den molekularen Ursprüngen des Lebens
Jason Dworkin, leitender Wissenschaftler am Goddard Space Flight Center der NASA, betonte, dass das Verständnis der molekularen Eigenschaften des Lebens die Suche nach außerirdischem Leben beeinflusst. Die aktuelle Analyse von Proben des Asteroiden Bennu, die von der OSIRIS-REx-Mission der NASA zurückgebracht wurden, umfasst die Untersuchung der Händigkeit von Aminosäuren. Solche Untersuchungen könnten weitere Hinweise auf den Ursprung der Homochiralität und ihre Rolle bei der Entwicklung des Lebens liefern.
Die Forschung wurde von der NASA, der Simons Foundation und der National Science Foundation finanziert und lieferte wertvolle Einblicke in eines der tiefgreifendsten Geheimnisse des Lebens.
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