北海道大學渡邊直樹教授課題組通過實驗證實,在-261℃的低溫下也能產生光學活性氨基酸。氨基酸是生命中蛋白質不可缺少的物質,但它們最初的形成過程一直是個謎。人們認為它是在宇宙暗星雲中的超低溫細粒子上製成的,但在這個實驗中,我們證實了氨基酸是在類似的環境中製成的。

從新聞稿

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 即使氨基酸由相同的元素構成,也有兩種稱為光學異構體的物質,它們相互鏡像,就像左右手一樣。這種物質稱為旋光性,具有扭曲光的特性。人工製造的旋光異構體通常會產生相同比例的右旋和左旋異構體,但由於某種原因,地球上的生物體只有一種氨基酸。此外,還不清楚氨基酸本身是在哪裡製造的,以及它們為什麼存在於地球上。儘管已經考慮了各種假設,但其原因尚未弄清楚,它被認為是與生命起源有關的最大謎團之一。

 當一種叫做甘氨酸的氨基酸,它沒有旋光性,與一個特殊的氫原子反應時,它就具有旋光性。然而,一直認為這種反應只發生在-173°C以上的環境中。這是因為需要熱能來克服能量障礙。這一次,我試圖在-261°C的極低溫度下引發這種反應。然後,發生了一種稱為隧道效應的現象,它穿過能量壁,並成功地賦予了甘氨酸光學活性。

 這增加了在暗星雲中獲得氨基酸旋光活性的可能性。然而,目前尚不清楚為什么生命只有右手和左手類型中的一種。在這項研究中,我們將探討為什麼自然界中只有單手分子的奧秘。

資料來源:[北海道大學] 闡明宇宙中第一種光學活性氨基酸的產生途徑(PDF)

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