Пептиды на межзвёздном льду: исследование
Доктор Серж Краснокутский, группа лабораторной астрофизики и кластерной физики Института астрономии Макса Планка Йенского университета имени Фридриха Шиллера, исследует образование биомолекул в космических условиях с помощью вакуумной камеры. Автор: Jens Meyer / University of Jena
Исследовательская группа под руководством доктора Сержа Краснокутского из Лаборатории астрофизики Института астрономии Макса Планка Йенского университета уже продемонстрировала, что простые пептиды могут образовываться на частицах космической пыли. Однако ранее предполагалось, что это будет невозможно, если молекулярный лед, покрывающий частицу пыли, содержит воду, что обычно и имеет место.
Science Advances (рус. Научные Успехи) — научный журнал Американской ассоциации содействия развитию науки (англ. The American Association for the Advancement of Science (AAAS)), основанный в 2015 году. Википедия
Химия в ледяном вакууме
«Мы воспроизвели в вакуумной камере условия, аналогичные тем, которые существуют в космическом пространстве, а также добавили вещества, которые встречаются в так называемых молекулярных облаках», — объясняет Краснокутский. К этим веществам относятся аммиак, атомарный углерод и окись углерода. «Таким образом, присутствуют все химические элементы, необходимые для простых пептидов», — добавляет физик.
Это сырье, как описывает Краснокутский, первоначально образует химические предшественники аминокислот, известные как аминокетены. Затем они объединяются, образуя цепи, в результате чего образуются полипептиды. «Ранее предполагалось, что отдельные аминокетены будут связываться с образованием пептидов», — объясняет ученый.
«Однако на этом этапе отсутствие воды может иметь решающее значение, поскольку оно может затруднить реакцию. В то же время большинство частиц межзвездной пыли покрыты водосодержащим молекулярным льдом», — говорит Краснокутский. Следовательно, до сих пор предполагалось, что если пептиды и образуются в космосе, то лишь в ограниченной степени.
Анализ экстракта методом UPLC. Ионный сигнал в зависимости от массы указанных молекул в зависимости от времени удерживания, полученный в результате анализа экстракта, полученного методом жидкостной хроматографии при комнатной температуре (13C, CO и NH3 реагенты). Время появления ионов в химических образцах показано пунктирными линиями. Положительная идентификация соответствующих молекул обозначена зелеными галочками, в то время как красный крестик означает отрицательную идентификацию. Автор: Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adj7179
Точный анализ во Франции
«Однако высокоточные масс-спектрометрические анализы, которые теперь возможны в Университете Пуатье, показали, что присутствие воды в молекулярном льду замедляет образование пептидов на пятьдесят процентов, но они все равно образуются», - объясняет он. «Если принять во внимание временные масштабы, в которых происходят астрономические процессы, то это замедление практически незначительно».
Вопрос о том, имеют ли первые биомолекулы на нашей планете земное или внеземное происхождение (или и то, и другое), вероятно, останется нерешенным в обозримом будущем. Однако нельзя исключать космическое пространство как источник нашей жизни, о чем свидетельствует это открытие.
Больше информации: Serge Krasnokutski et al, Formation of extraterrestrial peptides and their derivatives, Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adj7179
Источник: Friedrich Schiller University of Jena
0 комментариев