在陨石中发现的化合物可以将线索持有生命的起源


艺术家影响古老地球的流星的概念。一些科学家认为,这种影响可能已经提供水和其他有助于在地球上的生活的分子。学分:美国国家航空航天局(NASA)的戈达德太空飞行中心概念形象实验室

氰化物和一氧化碳是对人类的致命毒药,但含有铁,氰化物和在博士州大学的科学家团队中发现的铁,氰化物和一氧化碳,在博伊西州立大学和美国航空航天局在早期地球上有所帮助。在陨石中发现的外星物化合物类似于氢酶的活性位点,这是通过分解氢气(H2)来为细菌和古亚氏菌提供能量的酶。他们的结果表明,这些化合物也在早期地球上存在,在生命开始之前,在地球经常被陨石轰炸的一段时间内,大气层可能更富含富含氢气。

“当大多数人想到氰化物时,他们想到了间谍电影 - 一个吞下药丸的人,在口腔中发泡和染色,但氰化物可能是建筑物终身所必需的分子的必要化合物,”高级研究博士解释说博伊西州立大学的科学家,博伊西,爱达荷州。氰化物,与氮原子结合的碳原子被认为对生命起源至关重要,因为它涉及有机化合物等氨基酸和核碱基的非生物合成,这是蛋白质和核的结构块所有已知的寿命使用的酸。

史密斯是一篇关于这项研究的牵头作者在6月25日在自然通信中发布。史密斯以及博伊斯州助理教授Mike Callahan是该论文的共同作者,开发了新的分析方法,以提取和测量陨石中的氰化物古迹。他们发现含有氰化物的陨石属于一组称为Cm Chondrites的富含碳富含的陨石。其他类型的陨石测试,包括火星陨石,含有氰化物。

陨石含有金属 - 有机化合物,类似于细菌和古痤疮中发现的部分酶。CN是氰化物,CO是一氧化碳,Fe是铁,Ni是镍。学分:史密斯等人。自然通信,2019年

“NASA的Osiris-Rex SpaceCraft的数据集小行星Bennu的数据表明它与CM Chondrites有关,”NASA的马里兰州Greenbelt的戈达德太空飞行中心共同作者Jason Dworkin表示。“Osiris-rex将从Bennu提供一个样本到2023年的地球学习。我们将搜索这些非常化合物,以试图将Bennu连接到已知的陨石,并了解氰化物如氰化物如氰化物的潜在递送,这可能有助于在太阳系中的早期地球或其他身体上启动生命。“

氰化物在陨石之前已发现。然而,在新的工作中,史密斯和卡拉汉惊讶地发现氰化物以及一氧化碳(CO)与铁结合,以在陨石中形成稳定的化合物。它们使用高分辨率液相色谱 - 质谱法在陨石中鉴定了两种不同的铁氰基 - 羰基络合物。“我们研究中最有趣的观察结果之一是,这些铁氰基羰基络合物类似于具有非常明显的结构的氢酶的活动位点的部分,”Callahan说。

氢酶几乎存在于几乎所有现代细菌和古亚亚洲,并且广泛认为是古代的古代。氢酶是大蛋白质,但活性位点 - 根据Callahan的说法,发生化学反应的区域恰好是蛋白质中含有的更小的金属 - 有机化合物。这种化合物类似于陨石中发现的氰化物的化合物。

关于生命起源的持久的神秘是生物学如何从非生物化学过程中出现。陨石中发现的氢酶酶和氰化物中的活性位点与氰化物化合物之间的相似性表明,常规的母孢子和古代地球的非生物过程可以使分子用于新兴生命。

“氰化物和金属上的一氧化碳是不寻常的并且罕见的酶。氢酶是例外。当您将这些铁氰基复合物的结构与氢酶中的这些活性位点进行比较时,它会让您想知道两者之间有链接,“史密斯添加了。“铁氰基 - 羰基络合物可能是这些活性位点的前体,后来掺入多年前的蛋白质中。这些复合物也可能作为早期地球的氰化物来源。“

该研究由美国宇航局新兴世界计划,美国宇航局天使博弈研究所和美国宇航局地球和空间科学奖学金资助。该团队包括史密斯,Callahan和宾夕法尼亚州立大学的同事,马里兰大学和美国宇航局戈达德太空飞行中心。NASA GODDARD为OSIRIS-REX提供了整体的任务管理,系统工程和安全和任务保证(起源,光谱解释,资源识别,安全 - regolith Explorer)。但丁·劳雷塔(Dante Lauretta)是亚利桑那大学代表团的首席研究员。丹佛的洛克希德马丁空间系统正在建造航天器。OSIRIS-REx是NASA新边界计划的第三项任务。NASA位于阿拉巴马州Huntsville的马歇尔太空飞行中心负责管理该机构位于华盛顿的科学任务部的“新前沿”项目。美国国家航空航天局(NASA)正在探索我们的太阳系以及更远的地方,通过我们强大的太空和地面任务车队,探索远近的世界,恒星和宇宙之谜。

出版物:Karen E. Smith等,“有机金属化合物作为原始陨石的外星氰基载体,”自然通信第10卷,物品编号:2777 (2019)

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