天體化學家首次在星際空間探測到手性分子

空間中的映象分子能否幫助解釋為什麼生命偏好具有單一手性的分子?

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手性分子以兩種形式存在:彼此互為映象但無法重疊的版本,就像左右手一樣。然而,生命似乎偏好具有單一化學手性的分子。例如,所有 DNA 都像右手螺絲上的螺紋一樣順時針扭曲。與此同時,幾乎所有氨基酸都是左手性的。為什麼是其中一種? “已經非常確定的是,一旦存在過量[一種手性],生命就會隨之發展,”位於弗吉尼亞州夏洛茨維爾的國家射電天文臺的天體化學家 Brett McGuire 說。例如,如果 DNA 以兩種形式存在,它的鏈就不會結合在一起,生命可能就不會發展到今天。

儘管可能這種過量起源於隕石,隕石在其早期歷史中將主要一種或另一種型別的分子帶到地球,但另一種假設表明手性的起源要古老得多。正如《科學》雜誌報道的那樣,McGuire 和他的同事在星際空間中發現了一種手性分子。這種化合物環氧丙烷存在於人馬座 B2 中,人馬座 B2 是銀河系中心附近的 газовых 和塵埃雲。

圖表:Amanda Montañez


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加州理工學院的 P. Brandon Carroll 和該論文的合著者說,這項觀察表明手性分子在“太陽系很久以前”就已存在。如果這些型別的分子主要是右手性的,它們可能在很久以前,在我們太陽首次發光之前,就已播下其他右手性分子(最終包括 DNA)形成的種子。如果是這樣,那麼右手性過量可能是在地球形成時就融入了地球的化學物質中,而不是在事後由隕石新增的。

NASA 天體化學家 Stefanie Milam 表示,對於天體生物學來說,這意味著“巨大的”影響,因為它們表明至少一些與生命相關的複雜化學物質存在於宇宙的其他地方。其他人則持懷疑態度。亞利桑那州立大學生物化學家 Sandra Pizzarello 研究過隕石中的手性分子,她說將這些觀察結果與 DNA 手性聯絡起來可能很困難。“我們仍然想知道”在分子云和生命起源之間的漫長道路上會發生什麼,她說。

McGuire 現在正在測試環氧丙烷分子的大多數是右手性還是左手性。

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