MIT:n tutkimus: elämän rakennusaineet voivat selviytyä Venuksen happopilvissä

Peptidit eivät ainoastaan selviydy, vaan ne voivat myös laskostua biologisesti hyödyllisiin muotoihin Venusta peittävissä rikkihappopilvissä, selviää MIT:n uudesta tutkimuksesta. Tämä haastaa pitkään vallinneet oletukset siitä, missä elämä voisi kukoistaa Maan ulkopuolella.

Tällä viikolla Proceedings of the National Academy of Sciences -lehdessä julkaistu tutkimus osoitti, että lyhyet aminohappoketjut pysyivät vakaina viikkojen ajan lähes puhtaassa rikkihapossa ja omaksuivat kolmiulotteisia rakenteita, joita kutsutaan omega-silmukoiksi. Kyseisiä muodostelmia tavataan toisinaan luonnossa esiintyvissä proteiineissa myös Maassa.thedebrief+1

Kestäviä rakennusaineita

Venuksen pilvikerros, joka ulottuu 50–65 kilometrin korkeuteen planeetan polttavan pinnan yläpuolella, tarjoaa lämpötiloja, jotka voisivat teoreettisesti tukea elämää. Pilvet koostuvat kuitenkin noin 98-prosenttisesta rikkihaposta, joka on aineena niin vahvaa, että se liuottaa metalleja ja on tappavaa kaikille tunnetuille maapallon eliöille.news.mit

Tutkimus, jota johti jatko-opiskelija Jia Yi Zhang yhdessä pääkirjoittajien Mei Hongin, Sara Seagerin ja Janusz Petkowskin kanssa, jatkaa vuonna 2020 aloitettua MIT-tutkimusten sarjaa. Aiemmissa töissä selvitettiin, voisivatko biologiset molekyylit kestää tällaisia olosuhteita. Aiemmat tulokset osoittivat, että nukleiinihappojen emäkset, lipidit ja aminohapot säilyttivät eheytensä väkevässä rikkihapossa. Uusi tutkimus laajentaa nämä havainnot peptideihin, jotka ovat monimutkaisempia ja biologisen toiminnan kannalta välttämättömiä rakenteita.physics.mit+2

Vastoin odotuksia, veden lähes täydellinen puuttuminen 98-prosenttisessa happoliuoksessa saattaa selittää peptidien kestävyyden. Hydrolyysi, eli reaktio joka normaalisti katkaisee peptidisidokset happamissa olosuhteissa, vaatii vesimolekyylejä, joita on erittäin vähän näin väkevissä liuoksissa.news.mit

"Ilman vettä happo, jota pitäisi ankarana liuottimena, ei yhtäkkiä olekaan niin uhkaava kuin voisi luulla", Hong sanoo.news.mit

Odottamattomia rakenteita

Käyttämällä 800 megahertsin ydinmagneettisen resonanssin spektrometriä tutkijaryhmä havaitsi, että rikkihappomolekyylit toimivat tukirakenteina. Ne liukuivat peptidien silmukoiden keskelle ja pitivät ne omega-silmukkakonformaatioissa, joita ei tyypillisesti muodostuisi vedessä. Tällaisten rakenteiden uskotaan vaikuttavan proteiinien laskostumiseen ja molekyylien tunnistamiseen maapallon biologiassa.news.mit

Adriaan Bax, joka johtaa biofysikaalisen NMR:n osastoa Yhdysvaltain kansallisissa terveysinstituuteissa (NIH), kutsui tuloksia "tärkeiksi ja odottamattomiksi". Hän totesi niiden herättävän ajatuksen siitä, että laskostuneita proteiinirakenteita voisi esiintyä ympäristöissä, jotka poikkeavat radikaalisti Maan olosuhteista.news.mit

Etsinnän laajentaminen

Havainnot tulevat ajankohtaisesti, kun yksityiset Venuksen tutkimuslennot ovat yleistymässä. Seager, joka johtaa Morning Star -missioita Venukseen, sanoo, että tutkimuksen tulisi laajentaa näkemystä elinkelpoisuudesta eksoplaneettoja etsittäessä. Jatkotutkimuksissa selvitetään, voiko kaksijuosteinen peptidinukleiinihappo, joka on DNA:n synteettinen vastine, monistaa DNA:n rakenteen näissä olosuhteissa.thedebrief+1

"Etsimme eksoplaneettoja, jotka voisivat olla Maan todellisia kaksoiskappaleita, mutta entä jos ne kaikki ovatkin Venuksen kaltaisia?" Seager pohtii. "Löydöksemme avaavat ehdottomasti aivan uudenlaisia mahdollisuuksia."news.mit