Гемоглицин
| Гемоглицин | ||
|---|---|---|
| ( Глицинсодержащий , космический полимер аминокислот обнаруженный в метеоритах ) | ||
 Гемоглицин был обнаружен в Acfer 086, метеорите Альенде, похожем на изображенный на фотографии. | ||
| Функция | неизвестно, хотя, возможно, способен расщеплять воду на гидроксильные и водородные фрагменты. [1] | |
Гемоглицин (ранее называвшийся гемолитином ) — космический полимер , который является первым полимером аминокислот , обнаруженным в метеоритах . [2] [3] [4]
Структура
[ редактировать ]Структурные исследования показали, что его 1494 Дальтон основная единица массой ( глицин 18 / гидроксиглицин 4 / Fe 2 O 4 ) содержит железо , но не литий , что привело к более общему термину гемоглицин для этих молекул. [1] [5] Ядро гемоглицина содержит в общей сложности 22 остатка глицина в антипараллельной цепи бета-листа , которая на каждом конце заканчивается атомом железа плюс двумя атомами кислорода . Четыре из этих остатков глицина окисляются до гидроксиглицина с гидроксильными группами (-ОН) на альфа-углероде. Эта структура была определена методом масс-спектрометрии экстрактов метеоритных растворителей. [1] [2] [5] и было подтверждено рассеянием рентгеновских лучей на кристаллах гемоглицина, [6] а также оптическим поглощением . [3] Кристаллы демонстрируют характерное поглощение при длине волны 480 нм, которое может существовать только в том случае, если остатки гидроксиглицина имеют R- хиральность и C-концево связаны с железом. [6]
История
[ редактировать ]Поскольку в настоящее время обнаружено, что гемоглицин является доминирующим полимером аминокислот в 6 различных метеоритах ( Альенде , [7] Акфер 086 , Ефремовка , Каба , Оргей и Мельница Саттера ), каждый раз с одной и той же структурой, предлагалось [3] [6] что он создается в процессе репликации шаблона . Измеренное поглощение при 480 нм превышает ожидаемое для рацемического распределения R- и S-хиральности в остатках гидроксиглицина, что указывает на избыток R-хиральности в полимере. Моделирование репликации матрицы, которая, как предполагается, зависит от поглощения при длине волны 480 нм, приводит к избытку R-хиральности и, таким образом, согласуется с этим открытием.
Значение
[ редактировать ]Гемоглицин — это полностью абиотическая молекула , которая формируется в молекулярных облаках, распространяющихся на протопланетные диски , задолго до того, как началась биохимия на экзопланетах , таких как Земля. Гемоглицин через свой глицин мог бы засеять экзопланету (способную поддерживать раннюю биохимию), но его основная функция, по-видимому, заключается в аккреции вещества посредством образования обширной решетки низкой плотности. [6] в космосе на протопланетном диске. Помимо присутствия в углеродистых метеоритах, гемоглицин также был извлечен и кристаллизован из ископаемого строматолита , образовавшегося на Земле 2,1 миллиарда лет назад. [8] Потенциально этот ископаемый гемоглицин был доставлен на Землю во время Поздней тяжелой бомбардировки (LHB). Данные подтверждают это: гемоглицин в окаменелостях имеет внеземные изотопы, аналогичные изотопам в метеоритах.
Полимер на докембрийской Земле мог вызвать Великое событие оксигенации (GOE), начавшееся 2,4 Гя, путем расщепления воды в ответ на ультрафиолетовое облучение. Кроме того, он мог стать источником энергии для ранней биохимии и/или просто доставить источник полимерного глицина .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с МакГеоч, Малькольм. В.; Диклер, Сергей; МакГеоч, Джули Э.М. (22 февраля 2020 г.). «Гемолитин: метеорный белок, содержащий железо и литий». arXiv : 2002.11688 [ astro-ph.EP ].
- ^ Jump up to: а б МакГеоч, JEM; МакГеоч, MW (2015). «Полимерный амид в метеоритах Альенде и Мерчисон» . Метеоритика и планетология . 50 (12): 1971–1983. Бибкод : 2015M&PS...50.1971M . дои : 10.1111/maps.12558 . S2CID 97089690 .
- ^ Jump up to: а б с МакГио, Джули Э.М.; МакГио, Малкольм В. (28 сентября 2022 г.). «Хиральное поглощение на длине волны 480 нм в пространственном полимере гемоглицина: возможная связь с репликацией» . Научные отчеты . 12 (1): 16198. doi : 10.1038/s41598-022-21043-4 . ПМК 9519966 . ПМИД 36171277 .
- ^ Персонал (29 июня 2021 г.). «Полимеры в метеоритах дают ключ к разгадке ранней Солнечной системы» . Научный дайджест . Проверено 9 января 2023 г.
- ^ Jump up to: а б МакГеоч, Миссури; Диклер, С.; МакГеоч, JEM (21 февраля 2021 г.). «Метеоритные белки с глицином, железом и литием». arXiv : 2102.10700 [ physical.chem-ph ].
- ^ Jump up to: а б с д МакГеоч, Джули Э.М.; МакГеоч, Малкольм В. (29 июня 2021 г.). «Структурная организация космических полимеров» . Физика жидкостей . 33 (6). дои : 10.1063/5.0053302 . S2CID 236281487 .
- ^ Юечко, Павел (2022). «Уроки, извлеченные из исследований метеорита Альенде» (PDF) . Metheoritica Труды Общества Polonorium 13 :37–46 . Получено 10 января.
- ^ МакГеоч, Джули Э.М.; Фроммелт, Эй Джей; Оуэн, РЛ; Чинкве, Джанфеличе; Макклелланд, Артур; Лагесон, Дэвид; МакГеоч, Миссури (2023). «Ископаемые и современные строматолитовые ооиды содержат метеоритный полимер глицина и железа». arXiv : 2309.17195 [ physical.geo-ph ].
