Μελέτη του MIT: Τα δομικά στοιχεία της ζωής επιβιώνουν στα όξινα σύννεφα της Αφροδίτης

Τα πεπτίδια μπορούν όχι μόνο να επιβιώσουν, αλλά και να αναδιπλωθούν σε βιολογικά χρήσιμα σχήματα μέσα στα σύννεφα θειικού οξέος που καλύπτουν την Αφροδίτη, σύμφωνα με νέα έρευνα από το MIT, αμφισβητώντας τις μακροχρόνιες υποθέσεις για το πού θα μπορούσε να αναπτυχθεί ζωή πέρα από τη Γη.

Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε αυτή την εβδομάδα στο Proceedings of the National Academy of Sciences, διαπίστωσε ότι μικρές αλυσίδες αμινοξέων παρέμειναν σταθερές για εβδομάδες σε διαλύματα σχεδόν καθαρού θειικού οξέος και υιοθέτησαν τρισδιάστατες δομές γνωστές ως βρόχοι ωμέγα, σχηματισμούς που συναντώνται περιστασιακά σε φυσικές πρωτεΐνες στη Γη.thedebrief+1

Δομικά στοιχεία που αντέχουν

Το στρώμα νεφών της Αφροδίτης, που εκτείνεται 30 έως 40 μίλια πάνω από την καυτή επιφάνεια του πλανήτη, παρουσιάζει θερμοκρασίες αρκετά ήπιες ώστε θεωρητικά να υποστηρίξουν ζωή. Ωστόσο, τα σύννεφα αποτελούνται κατά περίπου 98 τοις εκατό από θειικό οξύ, μια ουσία αρκετά ισχυρή ώστε να διαλύει μέταλλα και θανατηφόρα για όλους τους γνωστούς γήινους οργανισμούς.news.mit

Η έρευνα, με επικεφαλής τη μεταπτυχιακή φοιτήτρια Jia Yi Zhang και τους κύριους ερευνητές Mei Hong, Sara Seager και Janusz Petkowski, βασίζεται σε μια σειρά μελετών του MIT που ξεκίνησαν το 2020, οι οποίες εξέταζαν σταδιακά αν τα βιολογικά μόρια θα μπορούσαν να αντέξουν σε τέτοιες συνθήκες. Προηγούμενη εργασία έδειξε ότι οι βάσεις νουκλεϊκών οξέων, τα λιπίδια και τα αμινοξέα διατήρησαν την ακεραιότητά τους σε συμπυκνωμένο θειικό οξύ. Η νέα εργασία επεκτείνει αυτά τα ευρήματα στα πεπτίδια, τα οποία είναι πιο σύνθετες δομές απαραίτητες για τη βιολογική λειτουργία.physics.mit+2

Αντιφατικά, η σχεδόν πλήρης απουσία νερού σε συγκέντρωση οξέος 98 τοις εκατό μπορεί να εξηγεί την ανθεκτικότητα των πεπτιδίων. Η υδρόλυση, η αντίδραση που κανονικά διασπά τους πεπτιδικούς δεσμούς σε όξινες συνθήκες, απαιτεί μόρια νερού που είναι σπάνια σε τέτοια συμπυκνωμένα διαλύματα.news.mit

"Χωρίς νερό, ένα οξύ που θα θεωρούσατε σκληρό διαλύτη ξαφνικά δεν είναι τόσο απειλητικό όσο θα πίστευε κανείς", δήλωσε η Hong.news.mit

Απροσδόκητες δομές

Χρησιμοποιώντας ένα φασματόμετρο πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού 800 MHz, η ομάδα διαπίστωσε ότι τα μόρια θειικού οξέος λειτούργησαν ως ικριώματα, γλιστρώντας στο κέντρο των πεπτιδικών βρόχων και συγκρατώντας τους σε διαμορφώσεις βρόχου ωμέγα που συνήθως δεν θα σχηματίζονταν στο νερό. Τέτοιες δομές θεωρείται ότι παίζουν ρόλο στην αναδίπλωση πρωτεϊνών και τη μοριακή αναγνώριση στη γήινη βιολογία.news.mit

Ο Adriaan Bax, επικεφαλής του Τμήματος Βιοφυσικού NMR στα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας, χαρακτήρισε τα αποτελέσματα "σημαντικά και απροσδόκητα", σημειώνοντας ότι εγείρουν την προοπτική ότι αναδιπλωμένες πρωτεϊνικές δομές θα μπορούσαν να υπάρχουν σε περιβάλλοντα ριζικά διαφορετικά από της Γης.news.mit

Διευρύνοντας την αναζήτηση

Τα ευρήματα έρχονται καθώς οι ιδιωτικές αποστολές στην Αφροδίτη κερδίζουν έδαφος. Η Seager, η οποία ηγείται των αποστολών Morning Star στην Αφροδίτη, δήλωσε ότι η εργασία θα πρέπει να προκαλέσει μια ευρύτερη θεώρηση της κατοικησιμότητας στην αναζήτηση εξωπλανητών. Η επόμενη έρευνα θα διερευνήσει αν το δίκλωνο πεπτιδικό νουκλεϊκό οξύ, ένα συνθετικό ανάλογο του DNA, μπορεί να αναπαράγει τη δομή του DNA υπό αυτές τις συνθήκες.thedebrief+1

"Αναζητούμε εξωπλανήτες που μπορεί να είναι ένα πραγματικό δίδυμο της Γης, αλλά τι γίνεται αν είναι όλοι Αφροδίτες;" είπε η Seager. "Τα ευρήματά μας ανοίγουν σίγουρα ένα ολόκληρο φάσμα δυνατοτήτων."news.mit