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生命の基礎となる複雑な化学元素は宇宙塵上で形成される可能性がある（研究）

宇宙における生命の起源について新たな洞察をもたらす実験室実験によると、生体分子の前駆体であると考えられている複雑な化学元素が星間空間で自発的に形成される可能性があると木曜日に報告された ライブサイエンス。Nature Astronomy誌に1月20日に掲載された新しい研究によると、電離放射線の存在下では、タンパク質の最も単純な単位であるアミノ酸が結合してペプチド結合を形成し、これが酵素や細胞タンパク質などのより複雑な生体分子の合成の最初のステップとなる。著者らによれば、この研究は地球上に生命が出現する新たなシナリオの可能性を示しており、科学者が地球外生命体を探す指針となる可能性があるという。現在の理論によれば、最初の生命体は、アミノ酸、単糖、RNA などのプレバイオティクス分子の複雑な混合物から発生しました。しかし、これらの基本的な成分がどのように形成されたのかは依然として謎のままです。デンマークのオーフス大学物理天文学部の研究コーディネーター兼博士研究員であるアルフレッド・ホプキンソン氏によると、これらの主要成分の一部は宇宙で生まれ、隕石の衝突によって地球に到達した可能性があるという仮説が立てられている。最も単純なアミノ酸であるグリシンは、NASA の最近の OSIRIS-REx ミッション中に小惑星ベンヌから採取された塵サンプルを含め、過去 50 年間に彗星や隕石から採取された多数のサンプルから検出された例です。 2つのアミノ酸が水を放出して結合するときに形成される、より複雑なジペプチド単位は、これらの地球外天体ではまだ確認されていないが、星間空間の高度にイオン化した状態は異常な化学反応を引き起こし、理論的にはこれらのより大きな分子の形成を促進する可能性がある。「アミノ酸が宇宙で結合し、次のレベルの複雑さ（ジペプチド）に達することができれば、それらが惑星の表面に届けられるとき、生命を形成するための出発点（...）が存在することになる」とホプキンソン氏はLive Scienceに語った。 「これは非常に興味深い理論であり、これらの分子が宇宙で形成できる複雑さの限界がどの程度なのかを知りたかったのです。」そのため、オーフス大学の天体物理学者セルジオ・イオポロ率いる研究チームは、宇宙空間の状態を可能な限り忠実に再現することを目指しました。研究者らは、ハンガリーにあるフンレン・アトムキ・サイクロトロニック施設を使用して、グリシンで覆われた氷の結晶に20ケルビン（華氏マイナス423.67度または摂氏マイナス253.15度）、10の-9ミリバール乗の圧力で高エネルギー陽子を照射し、宇宙の状態をできるだけ正確にシミュレートした。次に、研究者らは、赤外分光法と質量分析法（それぞれ存在する結合の種類と分子量を特定する方法）を使用して、生成する反応生成物を分析しました。しかし主に、彼らはグリシン分子がどのように相互作用するかを正確に追跡するために、一連の重水素標識（分光分析中に異なる信号を生成する重い水素原子）を使用しました。彼らの画期的な実験は、最初の仮説をすぐに裏付けました。つまり、放射線の存在下でグリシン分子が相互に反応してグリシルグリシンと呼ばれるジペプチドを形成し、ペプチド結合を含むさらに複雑な化合物が宇宙で自発的に形成できることが証明されました。しかし、これらの条件下で生成される複雑な有機分子はジペプチドだけではありません。驚くほど複雑なシグナルが、DNA の構成要素の生成に関与する酵素の 1 つのサブユニットである N-ホルミルグリシンアミドであることが暫定的に特定され、したがって生命の起源の化学におけるもう 1 つの重要な役割を果たします。「これほど多種多様な有機分子が生成されれば、私たちが思いもよらなかった形で生命の起源に影響を与える可能性がある」とホプキンソン氏は言う。 「他の研究者、たとえば RNA の世界の人々と話をして、これが彼らの初期地球のイメージをどのように変える可能性があるかを知るのは興味深いことです。」しかし、チームは次に、同じプロセスが星間物質中の他のタンパク質形成アミノ酸でも起こるかどうかを調査しており、これにより、対照的な化学的性質を持つ、より多様で複雑なペプチドの可能性が開かれる可能性がある。 AGERPRES/(AS - 編集者: Codruś Bălu、オンライン編集者: Gabriela Badea) #生命の基礎となる複雑な化学元素は宇宙塵上で形成される可能性がある研究