Образование глицериновой кислоты в межзвездных льдах. Получение глицериновой кислоты (1) в низкотемпературных льдах, содержащих углекислый газ и этиленгликоль (16), осуществляется путем энергетической обработки прокси-серверами GCR. Этот процесс включает соединение углерод-углеродной связи посредством рекомбинации гидроксикарбонильного радикала (HOĊO, 11) с 1,2-дигидроксиэтильным радикалом (HOĊHCH2OH, 17). Глицериновая кислота (1) служит предшественником важнейших биомолекул, включая протеиногенную аминокислоту серин (4), 2-метилглицериновую кислоту (7) и молочную кислоту (15). В современной биохимии глицериновая кислота также представляет собой молекулярные строительные блоки 2-фосфоглицериновой кислоты (2) и 3-фосфоглицериновой кислоты (3) посредством реакций фосфорилирования, связанных с циклом ТСА (вверху справа) и циклом Кальвина (внизу справа) соответственно. Фото: Достижения науки (2024 г.). DOI: 10.1126/sciadv.adl3236.
Критическая молекула для метаболизма живых организмов была впервые синтезирована исследователями Гавайского университета в Маноа при низких температурах (10 К) на покрытых льдом наночастицах, имитирующих условия в глубоком космосе, что ознаменовало «крутой» шаг в продвижении нашего понимания. о происхождении жизни.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Команда кафедры химии UH Маноа, состоящая из профессора Ральфа И. Кайзера и постдокторантов Цзя Ванга и Джошуа Х. Маркса, работала с компьютерным химиком профессором Райаном К. Фортенберри из Университета Миссисипи, чтобы изучить, как глицериновая кислота может образовываться в холодном виде из углекислого газа. -богатая ледяная среда космического пространства. Глицериновая кислота — это простейшая сахарная кислота, которая помогает в процессе, называемом гликолизом, который действует как двигатель, помогающий расщеплять пищу, которую мы едим, на энергию, которую может использовать наш организм.
С помощью экспериментов с межзвездными моделями льда и заменителями энергичных галактических космических лучей в исследовательской лаборатории астрохимии им. В. Х. Маноа имени В. Х. Маноа была образована рацемическая глицериновая кислота, которая была обнаружена с помощью фотоионизационных лазеров в газовой фазе. Эти молекулы могут сыграть роль в развитии жизни на таких планетах, как Земля. Ученые теперь надеются обнаружить эти молекулы в космосе с помощью таких телескопов, как ALMA.
«Исследование предполагает, что такие молекулы, как глицериновая кислота, могли быть синтезированы в молекулярных облаках и, возможно, в регионах звездообразования до того, как они были доставлены на Землю через кометы или метеориты, тем самым способствуя созданию строительных блоков жизни», — сказал Кайзер. «Понимание того, как эти молекулы формируются в космосе, имеет решающее значение для разгадки тайн происхождения жизни».
«Потенциальное присутствие таких молекул в космосе показывает, как химия в наших телах связана с химией «запредельного»», — сказал Фортенберри. «Кроме того, взаимодействие эксперимента и вычислений также подчеркивает, как различные точки зрения на науку работают вместе, делая возможным создание новых знаний».
Информация от: Гавайским университетом в Маноа.
