ให้ความรู้กี่ยวกับวงโคจรของโลก

การค้นพบซึ่งมีรายละเอียดว่ากรดอะมิโนสร้างรหัสพันธุกรรมของจุลินทรีย์โบราณได้อย่างไร เผยให้เห็นความลึกลับของการกำเนิดชีวิตบนโลก "คุณเห็นกรดอะมิโนที่เหมือนกันในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ตั้งแต่มนุษย์ไปจนถึงแบคทีเรียไปจนถึงอาร์เคีย และนั่นเป็นเพราะทุกสรรพสิ่งบนโลกเชื่อมโยงกันผ่านต้นไม้แห่งชีวิตต้นนี้ที่มีต้นกำเนิด สิ่งมีชีวิตที่เป็นบรรพบุรุษของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด" กล่าว Stephen Fried นักเคมีของ Johns Hopkins ผู้ร่วมวิจัยกับนักวิทยาศาสตร์ที่ Charles University ในสาธารณรัฐเช็ก "เรากำลังอธิบายถึงเหตุการณ์ที่หล่อหลอมว่าทำไมบรรพบุรุษคนนั้นถึงได้รับกรดอะมิโนที่มันสร้าง" ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ใหม่ในวารสารAmerican Chemical Society ในห้องแล็บ นักวิจัยได้เลียนแบบการสังเคราะห์โปรตีนในยุคดึกดำบรรพ์เมื่อ 4 พันล้านปีก่อน โดยใช้ชุดกรดอะมิโนทางเลือกที่มีอยู่มากมายก่อนชีวิตจะถือกำเนิดขึ้นบนโลก พวกเขาพบสารประกอบอินทรีย์โบราณที่รวมกรดอะมิโนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการพับโปรตีนเข้าสู่ชีวเคมี กล่าวอีกนัยหนึ่ง สิ่งมีชีวิตเติบโตบนโลกไม่ใช่เพียงเพราะกรดอะมิโนบางชนิดมีให้และผลิตได้ง่ายในแหล่งที่อยู่อาศัยในสมัยโบราณ แต่เพราะกรดอะมิโนบางชนิดนั้นดีเป็นพิเศษในการช่วยให้โปรตีนมีรูปร่างเฉพาะเพื่อทำหน้าที่สำคัญ "การพับตัวของโปรตีนโดยพื้นฐานแล้วทำให้เราสามารถวิวัฒนาการได้ก่อนที่จะมีสิ่งมีชีวิตบน โลก ของเรา" ฟรีดกล่าว "คุณสามารถมีวิวัฒนาการได้ก่อนที่จะมีชีววิทยา คุณสามารถมีการคัดเลือกโดยธรรมชาติสำหรับสารเคมีที่มีประโยชน์ต่อชีวิตก่อนที่จะมี DNA" แม้ว่าโลกในยุคดึกดำบรรพ์จะมีกรดอะมิโนหลายร้อยชนิด แต่สิ่งมีชีวิตทั้งหมดก็ใช้สารประกอบเหล่านี้เหมือนกันทั้ง 20 ชนิด ฟรีดเรียกสารประกอบเหล่านั้นว่า "canonical" แต่วิทยาศาสตร์ได้พยายามดิ้นรนเพื่อหาว่ามีอะไรพิเศษเกี่ยวกับกรดอะมิโนทั้ง 20 ชนิดนั้น ในพันล้านปีแรก บรรยากาศของโลกประกอบด้วยก๊าซประเภทต่างๆ เช่น แอมโมเนียและคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งทำปฏิกิริยากับรังสีอัลตราไวโอเลตในระดับสูงเพื่อผสมกรดอะมิโนแบบบัญญัติที่เรียบง่ายขึ้นบางส่วน บางส่วนมาถึงโดยการนำส่งพิเศษโดยอุกกาบาต ซึ่งนำถุงส่วนผสมที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตบนโลกสร้างชุดกรดอะมิโน "เริ่มต้น" ครบ 10 ชุด ส่วนที่เหลือเกิดขึ้นได้อย่างไรเป็นคำถามเปิดที่ทีมของ Fried กำลังพยายามหาคำตอบด้วยงานวิจัยชิ้นใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากหินอวกาศเหล่านั้นนำมาซึ่งมากกว่ากรดอะมิโน "สมัยใหม่" "เรากำลังพยายามหาว่าอะไรที่พิเศษมากเกี่ยวกับกรดอะมิโนมาตรฐานของเรา" ฟรีดกล่าว “พวกเขาถูกเลือกด้วยเหตุผลใดเป็นพิเศษ?” นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าโลกมีอายุ 4.6 ​​พันล้านปี และดีเอ็นเอ โปรตีน และโมเลกุลอื่นๆ ยังไม่เริ่มก่อตัวเป็นสิ่งมีชีวิตง่ายๆ จนกระทั่งเมื่อ 3.8 พันล้านปีก่อน งานวิจัยชิ้นใหม่นำเสนอเงื่อนงำใหม่เกี่ยวกับความลึกลับของสิ่งที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาระหว่างนั้น "เพื่อให้มีวิวัฒนาการตามความหมายของดาร์วิน คุณต้องมีวิธีการที่ซับซ้อนทั้งหมดนี้ในการเปลี่ยนโมเลกุลของพันธุกรรม เช่น DNA และ RNA ให้เป็นโปรตีน แต่การจำลอง DNA ก็ต้องใช้โปรตีนด้วย ดังนั้นเราจึงมีปัญหาไก่กับไข่" Fried กล่าว "การวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่าธรรมชาติสามารถเลือกสร้างบล็อกที่มีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ได้ก่อนวิวัฒนาการของดาร์วิน" นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบกรดอะมิโนในดาวเคราะห์น้อยที่อยู่ไกลจากโลก ซึ่งบ่งชี้ว่าสารประกอบเหล่านี้มีอยู่ทั่วไปในมุมอื่นๆ ของจักรวาล นั่นเป็นเหตุผลที่ฟรีดคิดว่าการวิจัยครั้งใหม่นี้อาจมีนัยถึงความเป็นไปได้ในการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก "จักรวาลดูเหมือนจะรักกรดอะมิโน" ฟรีดกล่าว "บางทีหากเราพบสิ่งมีชีวิตบนดาวดวงอื่น มันก็คงไม่ต่างกันนัก"