陨石中发现的化合物可能是生命起源的线索

科技动态 2019-07-13 16:42:44 200

  艺术家的流星撞击古地球的概念。 一些科学家认为,这种撞击可能产生了水和其他对地球上新生生命有用的分子。 学分:美国宇航局戈达德太空飞行中心概念图像实验室

  氰化物和一氧化碳对人类都是致命的毒物,但博伊西州立大学和美国宇航局的一组科学家在富含碳的陨石中发现的含铁、氰化物和一氧化碳的化合物可能帮助了早期地球上的生命。 陨石中发现的外星化合物类似于氢化酶的活性位点,氢化酶是通过分解氢气(H2)为细菌和古细菌提供能量的酶。 他们的结果表明这些化合物

  也存在于早期地球,在生命开始之前,在一段时间内,地球不断受到陨石的轰击,大气层可能更富氢。

  ldquo;当大多数人想到氰化物时,他们想到的是间谍电影mdash;mdash; 一个人吞下药丸,嘴里冒着泡沫,快要死了,但氰化物可能是制造生命所必需的分子所必需的化合物,rdquo; 爱达荷州博伊西州立大学高级研究员卡伦·史密斯博士解释说。 氰化物,一个与氮原子结合的碳原子,被认为是生命起源的关键,因为它参与了AMI等有机化合物的非生物合成

  没有酸和碱基,它们是所有已知生命形式所使用的蛋白质和核酸的基石。

  Smith是6月25日在《自然通讯》上发表的一篇关于这项研究的论文的主要作者。 史密斯和博伊西州立大学助理教授迈克·卡拉汉是论文的合著者,他们开发了新的分析方法来提取和测量陨石中的古代氰化物。 他们发现含氰化物的陨石属于一组被称为CM球粒陨石的富碳陨石。 其他类型的陨石,包括火星陨石,不含氰化物。

  陨石含有金属有机化合物,类似于细菌和古细菌中的部分酶。 CN是氰化物,CO是一氧化碳,Fe是铁,Ni是镍。 贷项:Smith等人。 《自然通讯》,2019年

  nasa’的小行星bennu的osiris-rex航天器收集的ldquo;数据表明,它与cm球粒陨石有关rdquo; 美国宇航局戈达德太空飞行中心的合著者杰森·德沃金说。 ldquo;奥西里斯-雷克斯公司将于2023年从本努运送一份样本到地球上进行研究。 我们将寻找这些化合物,试图将本努与已知的陨石联系起来,并了解氰化物等益生元化合物的潜在递送,这可能有助于启动L

  在早期地球或太阳系其他天体上的生命。

  氰化物以前在陨石中发现过。 然而,在这项新的研究中,史密斯和卡拉汉惊奇地发现氰化物与一氧化碳(CO)一起与铁结合,在陨石中形成稳定的化合物。 他们用高分辨液相色谱-质谱法鉴定了陨石中两种不同的铁氰基羰基络合物。 ldquo;我们研究中最有趣的观察之一是这些铁氰基羰基配合物类似于

  氢化酶的活性位点,其具有非常独特的结构。 卡拉汉说。

  氢化酶存在于几乎所有的现代细菌和古细菌中,并且被广泛认为起源于古代。 氢化酶是一种大型蛋白质,但其活性位点— 化学反应发生的区域— 根据卡拉汉的说法,这恰好是蛋白质中含有的一种小得多的金属有机化合物。 正是这种化合物类似于研究小组在陨石中发现的含氰化合物。

  关于生命起源的一个持久的谜团是生物是如何从非生物化学过程中产生的。 研究小组在陨石中发现的氢化酶活性位点和氰化物化合物之间的相似性表明,陨石母体小行星和古代地球上的非生物过程可能使分子对新生生命有用。

  “ldquo;氰化物和一氧化碳附着在金属上是不寻常的,在酶中也是罕见的。 氢化酶是例外。 当你比较陨石中这些铁氰基羰基复合物的结构和氢化酶中的这些活性位点时,你会想这两者之间是否有联系。 史密斯补充说。 ldquo;itrsquo;铁氰基羰基络合物可能是这些活性位点的前体,并在数十亿年前被结合到蛋白质中。 这些补偿金

  词汇可能也是早期地球上氰化物的来源。

  这项研究得到了美国宇航局新兴世界项目、美国宇航局天体生物学研究所和美国宇航局地球和空间科学研究金的资助。 研究小组成员包括史密斯、卡拉汉以及宾夕法尼亚州立大学、马里兰大学和美国宇航局戈达德太空飞行中心的同事。 NASA Goddard为Osiris-Rex(起源、光谱解释、资源识别、安全-风化层探测器)提供全面的任务管理、系统工程和安全及任务保证。 但丁・劳雷特

  A是传教士在亚利桑那大学的首席研究员。 位于丹佛的洛克希德·马丁太空系统公司正在建造这艘宇宙飞船。 Osiris-Rex是NASA新边界计划的第三个任务。 美国宇航局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心为位于华盛顿的该局科学任务局管理着新的前沿领域。 美国国家航空航天局正在探索我们的太阳系和更远的地方,用我们强大的逃逸力量在远近的地方揭示世界、恒星和宇宙奥秘。

  t空间和地面飞行任务。

  出版物:Karen E.Smith等人,“作为原始陨石中地外氰化物载体的有机金属化合物”,rdquo; 《自然通讯》第10卷第2777号(2019年)