Újabb felfedezés magyarázhatja az élet balkezességét

A kutatók egy befagyott kanadai tóba hullott meteoritdarabok elemzésével magyarázatot találtak arra, miért balkezes aminosavak építik fel az élőlények fehérjéit.

A fehérjék építőköveinek, az aminosavaknak - sok más molekulához hasonlóan - kétféle térszerkezetük, egy "balkezes" (L) és egy "jobbkezes" (D) változatuk létezik. A földi élőlények fehérjéiben kizárólag a balkezes alakok (L-aminosavak) találhatók meg. A kutatók régóta keresik ennek okát. Úgy tűnik, hogy a NASA Goddard Űrkozpontjának és más intézeteknek a munkatársai most választ találtak a kérdésre.

2000 januárjában egy nagy meteoroid robbant fel az atmoszférában a kanadai Brit Kolumbia északi részén. A darabok szétszóródtak a Tagish-tó befagyott felszínén. Mivel sok ember látta a tűzgolyót, a darabokat napokon belül összegyűjtötték, és fagyott állapotban konzerválták. Ez lehetővé tette, hogy nagyon kevés földi életformával szennyeződjenek a meteoritdarabkák. A darabok elemzéséről a Meteoritics and Planetary Science folyóiratban számoltak be kutatók.

Annak ellenére, hogy a jobbkezes, D-aminosavakból felépülő élet is valószínűleg működőképes lenne, valamiért a Földön csak L-aminosavak találhatók az élőlények fehérjéiben. Érdekes módon viszont a D- és az L-aminosavak keverékéből összeállított mesterséges fehérjék működésképtelenek az élőlényekben, annak ellenére, hogy a szokványos módszerekkel szintetizált aminosavak mindig D- és L-aminosavak egyenlő arányú keverékéből állnak. Miért részesíthette előnybe a korai élet az L-aminosavakat?

A kutatócsoport megőrölte a Tagish-tóból származó mintákat, majd forró vizes oldatba helyezték az anyagot. Ezután folyadékkromatográfiás tömegspektrométerrel meghatározták a molekulákat. Kiderült, hogy a mintákban mintegy négyszer annyi balkezes, L-aszparaginsav fordult elő, mint jobbkezes. Az aszparaginsav az emberi szervezet összes enzimjében előfordul. Érdekes módon a meteoritban lévő másik fehérjeszintézishez használt aminosav, az alanin esetében alig volt többségben (mintegy nyolc százalékban) a balkezes változat.

"Először ez értelmetlennek tűnt, mivel ha az aminosavak földi szennyeződésből származtak volna, akkor mindkét aminosavnál jelentős balkezes túlsúlyt kellett volna tapasztalni" - mondta Daniel Glavin, a cikk vezető szerzője. "A csak az egyik aminosavnál megfigyelhető nagy balkezes túlsúly azonban azt mondta számunkra, hogy nem az élet hozta létre, hanem a Tagish-tavi aszteroida belsejében alakult így ki." Ezt megerősítette az izotópanalízis is.

A kutatók szerint a földi élet "balkezessége" azért alakult ki, mert az aminosavak eltérő kristályosodási, majd oldódási folyamatai révén fokozatosan felszaporodtak az L-aminosavak. Az ilyen folyamatok az ősi Föld üledékeiben - folyók, tavak, tengerek fenekén - is lejátszódhattak, amikor az üledéken átfolyt a víz.

Az eredmény bonyolítja a földönkívüli élet keresését, például a Mars felszíne alatt rejtőző feltételezett mikrobiális élet felkutatását is. "Mivel úgy tűnik, hogy bizonyos aminosavak balkezes változatainak túlsúlyát nem biológiai folyamat hozhatta létre, nem használhatjuk az ilyen túlsúly kimutatását egymagában a biológiai aktivitás bizonyítékaként" - mondta Glavin.