いつNASA小惑星に宇宙船を立ち上げ、科学者は辛抱強く、空間研究室で揺れ、それが人類の最も永続的な質問のいくつかに答えることを望んでいます。
シニアサンプルの科学者であるダニーグラビンにとって、彼は彼の人生の作品で容赦ない謎を解決したかったのです。アミノ酸、タンパク質を構築する分子？
彼の瞬間は10年近く後に到着しました。グラビンと研究者チームはからのグリットを調査しました決定する、炭素が豊富な小惑星ゆるく縛られた岩で作られています、しかし、彼らが見つけたものは彼らにカーブボールを投げました。主要な仮説の1つをサポートするのではなく、初期の太陽系が左利きの種類を支持し、それらの成分を原始地球にもたらしたということを支持するのではなく、それはまったく好意を示しませんでした。
「私は認めなければならない、私は少し幻滅したり失望したりした」とグラビンは言った。 「私たちの研究室と私のキャリアでこの20年間の研究が無効になったように感じました。」
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研究者のJason Dworkinは、Bennuのサンプルを含むバイアルを保持しています。 クレジット：NASA / James Tralie
多くのアミノ酸は、生物学で使用されているかどうかにかかわらず、2つの鏡像形態があります。各分子には、一方向または逆方向に配向された他の原子グループが取り付けられた中心炭素原子があります。このプロパティ、キラリティと呼ばれます、左と右手のようなものです。それらは似ていますが、それらを積み重ねた場合、親指は反対の方法をヒッチハッキングするでしょう。
地球の生活では、アミノ酸は常に「左利き」であり、DNAのバックボーンを部分的に構成する砂糖は常に右利きであり、二重らせんに右側にその特徴的なねじれを与えます。両方の間に見られる均一性は、これらすべての分子の左右のバージョンが非生物化学混合物で等しく利用可能であるため、科学者にとって特に混乱しています。
実際に言えば、すべての生物学的分子が逆の形をとった場合、それは正常に機能する可能性があります。それで、もし人生が他の道を歩んだなら、なぜそうしなかったのでしょうか？均一な「利き手」は人生のレシピの秘密の成分であり、より具体的にはそれをしました持っている左に曲がる？左利きのアミノ酸に対するバイアスは宇宙で始まりましたか、それともこの惑星でそれが後で起こりましたか？
「私たち全員にとっての根本的な質問は、人生がそうでなければならないかどうかです」と、小惑星研究に関与していないUCLAの化学および生体分子工学の教授であるアイリーン・チェンは語った。 「宇宙は私たちの人生の素因であるか、それとも私たちの生物学は事故と偶然の結果ですか？」
NASAは、生命の化学的起源を研究するために炭素豊富な小惑星ベンヌを選択しました。 クレジット：NASA
科学者は、NASAの8億ドルのOsiris-Rexミッションによって収集された資料を使用することを早期に知っていました。起源、スペクトル解釈、リソース識別、およびセキュリティ - レゴリスエクスプローラー、個々のアミノ酸の「利き手」を分析します。 Bennuの鉱物断片は、46億年前の太陽系よりも古い可能性があります。これらのスターダストの穀物はどこから来たかもしれません死にかけている星または超新星それは最終的にの創造につながりました太陽と惑星。
マッシャブルなライトスピード
彼らの研究をするために、彼らはある種の「ベンヌティー」を醸造し、少量の岩とほこりを水と酸で沸騰させて有機化合物を抽出しました。次に、質量分析技術を使用して、生命寿命のうち14個を含む有機分子を特定し、遺伝的指示を実行するタンパク質を構築しました。いくつか最新の調査結果今週ジャーナルで公開されました自然天文学。
「私は認めなければなりません、私は少し幻滅したり失望していました。私たちの研究室と私のキャリアでこの20年の研究が無効になったように感じました。」
過去数十年にわたって、研究者はそれを発見しましたmet石- スペースを移動した岩とクラッシュランド地球上で - 右利きのアミノ酸よりも左利きのアミノ酸の濃度が高く、60％近くにありました。おそらく、宇宙岩は化合物を供給し、その後、地球の近くで化学反応を起こしました深海の通気口最初のセルを形成します。残りはおそらく進化です。
これらの結果は、宇宙岩が何年ものために惑星を砲撃したという知識と相まって、科学者が信じるように導きました古代小惑星、太陽系のタイムカプセルも、より左利きのアミノ酸を明らかにします。太陽系が実際により多くの左利きを抱いている場合、おそらく宇宙の偏光光が犯人でした。環境でのわずかな好意は、時間の経過とともに大きな格差に変わる可能性があります。
科学者は、met石と惑星の体の衝突が、左利きのアミノ酸を含む初期の地球に生命の化学の起源をもたらした可能性があると考えています。 クレジット：NASAのゴダード宇宙飛行センターコンセプチュアルイメージラボイラスト
しかし、Bennuの研究者は、左利きと右翼が平等に来ることを発見しました。現在、グラビンは、met石に関する以前の研究が無効であり、おそらく地面に落ちたときに地球タンパク質で汚染されているのではないかと考えています。 Jason Dworkin、プロジェクト科学者Osiris-Rexミッション、ベンヌがトレンドにぶつかった別の理由があるかもしれないと考えています。
「ベンヌは、地球への着陸に耐えられないほど壊れやすい1つのタイプの将来のmet石の例であるため、実際にはコレクションにありません」とDworkin氏は言います。
たぶん、現実には、人生のデザインはコインフリップによって決定されたということです。成功したパターンが確立されると、テンプレートは進化を通じて続きました。タンパク質と酵素、細胞内の小さなドライバーは、ジグソーパズルのように一緒にフィットします。左利きのアミノ酸で生命が現れた場合、後で右利きのアミノ酸に切り替えると、すべてが機能しなくなった可能性があります。均一性には大きな利点があります。人々が右利きのアミノ酸に基づいていた場合、左利きのアミノ酸に基づいて植物や動物製品を食べたり消化したりすることはできません。
研究者が作った生物学的タンパク質のミラーバージョンラボに右利きのアミノ酸があります。同様に機能しますが、破壊するのははるかに困難です。通常、それらを分解する酵素は役に立たなくなります。国際的な休暇中のヘアドライヤーのように、プラグとアウトレットが一致しない場合、ツールは機能しません。
met石からのアミノ酸の左利きと右利きのバージョンの図。 クレジット：NASAイラスト
この問題の意味を考慮した一部の科学者は、研究所におけるミラー細胞の将来の発達についての懸念を表明しています。人々が有害な鏡菌に感染した場合、彼らの免疫システムは無防備であり、いかなる種類の反撃を繰り広げられないかもしれません。生物学者のグループが最近書いた広範な論文報告されているように、リスクについてニューヨークタイムズ。
ベンヌがキラリティバイアスを提示しなかったというグラビンの失望にもかかわらず、研究は続いています。彼と彼の協力者は、他のアミノ酸の利き手を調査するために小惑星のより多くのサンプルを研究する予定です。
そして、銀の裏地があるかもしれません：一部の宇宙生物学者は、分子の不均衡な利き手を使用して提案しています。バイオシグネチャ。地球外のサンプルで両方のタイプを均等に混合すると、生物の関与なしに分子が化学的に作られたことを示唆するかもしれません。しかし、1つのタイプの過剰は、エイリアンライフの手がかりになる可能性があります。
「率直に言って、実際には、いくつかの点で人生の検索をより楽にするかもしれません。 「私たちは（どちらか一方が増幅された場合、その背後に生物学があるかもしれないと信じています。」
更新：2025年2月3日、午後4時28分ESTこのストーリーの以前のバージョンでは、UCLAの化学および生体分子工学の教授の誤った名を使用しました。彼女の名前はアイリーン・チェンです。