pesquisadores de Caltech ter detectado, pela primeira vez, uma molécula quiral fora do nosso sistema solar, trazendo-os um passo mais perto de compreender um dos mistérios mais intrigantes dos primeiros origens da vida. Ao descobrir uma molécula quiral no espaço, finalmente temos uma maneira de estudar onde e como essas moléculas formam antes de encontrar seu caminho em meteoritos e cometas, e para compreender o papel que desempenham nas origens da vida.
"Os últimos anos da ciência exoplanetário disseram-nos que existem milhões de ambientes solares como sistema-só em nossa galáxia, e milhares de perto jovens estrelas em torno das quais planetas estão nascendo", diz Geoffrey Blake , professor de Cosmochemistry e ciências planetárias e professor de química. "A detecção de óxido de propileno, e os projetos futuros que permite, nos permite começar a fazer a pergunta - faz interestelar planta química prebiótica as sementes cósmicas primordiais que determinam a lateralidade da vida?"
As moléculas quirais - compostos que vêm em variações de imagem espelho idênticos, como um par de mãos humanas - são cruciais para a vida como a conhecemos. Os seres vivos são seletivos sobre quais "lateralidade" de uma molécula que utilizam ou produzem. Por exemplo, todos os seres vivos usam exclusivamente a forma destro da ribose açúcar (a espinha dorsal do DNA), e as uvas sintetizar exclusivamente a forma canhoto do ácido tartárico molécula.Enquanto homoquiralidade - a utilização de apenas um lateralidade de qualquer molécula dada - é evolutivamente vantajosa, não se sabe como a vida escolheu a lateralidade molecular visto em toda a biosfera.
As diferentes formas, ou enantiómeros, de uma molécula quiral tem as mesmas propriedades físicas, tais como as temperaturas às quais eles ebulição e ponto de fusão. interações químicas com outras espécies quirais, no entanto, podem variar muito entre os enantiómeros. Por exemplo, muitos produtos químicos farmacêuticos quirais são eficazes apenas em uma destreza manual; no outro, eles podem ser tóxicos.
"Homoquiralidade é uma das propriedades mais interessantes da vida como a conhecemos", diz Blake. "Como chegou a ser de que todas as coisas vivas usar um enantiómero de um determinado aminoácido, por exemplo, em detrimento de outro? Se pudéssemos executar a fita da vida de novo, teria as mesmas enantiômeros ser seleccionados através de um processo determinista, ou é um escolha aleatória feita que depende de um pequeno desequilíbrio de uma destreza manual sobre o outro? Se existe vida em outros lugares do universo, com base na bioquímica sabemos, vai usar as mesmas enantiômeros? "
Para ajudar a responder a estas perguntas, Blake e seus colegas da Radio Astronomy Observatory Nacional (NRAO) procurou uma nuvem molecular particular, chamada Sagitário B2 (N), para moléculas quirais. A equipe usou o Green Bank Telescope Prebiótico Interstellar Pesquisa Molecular (PRIMOS) de Sagitário B2 (N). O projeto PRIMOS, liderado pelo co-autor sênior Anthony Remijan do NRAO, examina o espectro de Sagitário B2 (N) através de uma ampla gama de frequências de rádio. Cada molécula em fase gasosa só pode cair em formas específicas dependendo do seu tamanho e forma, dando-lhe um espectro de rotação única --como uma impressão digital - que faz com que seja facilmente identificável na pesquisa PRIMOS.
Os dados PRIMOS revelou a assinatura de uma molécula quiral óxido de propileno chamada (CH3CHOCH2); estudos de acompanhamento com o radiotelescópio Parkes, na Austrália confirmou as conclusões. "É a primeira molécula detectado no espaço que tem a propriedade de quiralidade, tornando-se um salto pioneiro em frente na nossa compreensão de como as moléculas prebiótico são feitas no espaço e os efeitos que pode ter sobre as origens da vida", diz Brandon Carroll, co autor -primeiro no papel e um estudante graduado no grupo de Blake. "Embora a técnica que usamos não nos diz sobre a abundância de cada enantiómero, esperamos que este trabalho para permitir que futuras observações que vamos entender muito mais sobre moléculas quirais, as origens da homoquiralidade e as origens da vida em geral . "
O óxido de propileno é uma molécula útil para estudar porque é relativamente pequena em comparação com as biomoléculas, tais como ácidos aminados;moléculas maiores são mais difíceis de detectar, com radioastronomia, mas têm sido vistos em meteoritos e cometas formados no nascimento do sistema solar.Embora o óxido de propileno não é utilizado nos organismos vivos, a sua presença no espaço é um sinal para a existência de outras moléculas quirais.
"O próximo passo é detectar um excesso de um enantiómero sobre o outro", diz Brett McGuire (PhD '15), um NRAO Jansky companheiro e ex-membro do laboratório de Blake, que compartilha primeira autoria sobre o trabalho com Carroll.
O Galaxy diário via California Institute of Technology
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