Arecibo: Zutaten der Ursuppe in ferner Galaxie

[astronews.com Redaktion]

Wissenschaftler haben mit dem Arecibo-Radioteleskop in Puerto Rico in einer fernen Galaxie erstmals Moleküle nachweisen können, die Bausteine für die Entstehung von Aminosäuren sind. Diese gelten als Basis des irdischen Lebens. Die Forscher vermuten, dass in der fernen Galaxie, in der gerade viele neue Sterne entstehen, Unmengen dieser Moleküle vorhanden sein müssen - und damit auch auf möglicherweise existierenden Planeten. (23. Januar 2008)

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[Eddy]

Hi,

ich hätte zu "Zutaten der Ursuppe in ferner Galaxie" einige Fragen.

Woran genau erkennt man, um welche Moleküle es sich genau (hier "Glycin-Vorläufer") handelt? (Mich interessiert dabei weniger die Theorie sondern die Praxis, wie kann man sowas messen?) Die Rede ist von zwei Molekülen - ich vermute daher Formaldehyd und Blausäure. Wenn das so sein sollte und unsere Bausteine hier im Sonnensystem sind ja die gleichen - wie kann man erklären, dass bei uns bevorzugt linksdrehende Aminosäuren entstanden sind - sollte das nicht 50:50 sein?

[jonas]

Wow, hier bin ich mal gespannt auf die Antworten. Btw, willkommen im Forum, Eddy

Da ich bei diesem Thema so überhaupt keine Ahnung habe halte ich es mit Dieter Nuhr: Wenn man keine Ahnung hat, Klappe halten

Aber da auch immer noch einige INet User Wikipedia nicht so recht kennen sei es mir erlaubt ein paar Links dorthin zu posten: Chemische Evolution, Chiralität, Spektroskopie und darin der Absatz: Molekülspektroskopie

Aber dennoch bin ich gespannt, ob jemand in einfach verständlichen Worten diese wirklich gute Frage beantworten kann

[mac]

Hallo Eddy,

vielleicht hilft Dir auch dieser Post weiter?

http://www.astronews.com/forum/showp...32&postcount=4

Herzliche Grüße

MAC

[Eddy]

Hi jonas,
Hi mac,

erst mal vielen Danke für die nette Begrüßung. Finde ich richtig toll!
Die Links werde ich mir morgen in aller Ruhe durchlesen. Sie werden sicherlich die eine oder andere Frage beantworten. Vielen Dank!

Gruss
Eddy

[aveneer]

Hi Eddy,

wie kann man erklären, dass bei uns bevorzugt linksdrehende Aminosäuren entstanden sind - sollte das nicht 50:50 sein?

Ich weis nicht, auf was du dich bei 50:50 beziehst? 50:50 im All oder auf der Erde?
Im All sollte die Verteilung 50:50 sein und ich glaube da gibt es auch nur wenig gegenteilige berichte.

Das auf der Erde fast nur linksdrehende Aminosäuren (AS) vorkommen liegt aber hier nicht an der Physik, sondern an der Biologie!

Wenn du letzteres meinst, kann ich dir vielleicht weiterhelfen.

Gruß
Aveneer

[Eddy]

Hi aveneer,

klar, bin für jede Hilfe sehr dankbar - und habe auch gleich zwei Fragen zu dem was du geschrieben hast:

(1) "Im All sollte die Verteilung 50:50 sein und ich glaube da gibt es auch nur wenig gegenteilige berichte."

Wenn es einen biologischen Hintergrund hat (irdische Biologie), leuchtet mir die 50:50 Verteilung im All durchaus ein. Aber mal andersherum - wäre es denn möglich die "Drehrichtung" von Molekülen zu messen, wenn sie nicht greifbar sind d.h. irgendwo weit draußen im All ihre Bahnen ziehen - bräuchte man dazu nicht polarisiertes Licht?

(2) Biologie - klingt für mich plausibel. Das macht mich echt neugierig - was gibt es hier auf der Erde, was die Drehrichtung von AS beeinflusst?!? Kannst du mir dazu bitte Infos geben? Ich muss allerdings dazu sagen, dass ich überhaupt keinen biologischen Hintergrund habe - komme eher aus der Ecke Chemie. Wenn also einfach beschreibbar ist, umso besser :-)

Danke,
Eddy

[jonas]

Hi Eddy

Noch einen Tip, der vielleicht vielen unbekannt ist: Die Sendereihe Alpha Centauri des Bayerischen Rundfunks: http://www.br-online.de/alpha/centauri/archiv.shtml
Hier mal als teaser: Gibt es Schnaps im Weltraum.

Die Sendereihe ist inzwischen zum Leidwesen aller hier im Forum eingestellt - plöder BR - aber doch noch online abrufbar, sogar ohne Werbung und Gebühren - Bravo, BR - .

Ist Dir, Eddy, unbedingt ans Herz gelegt. Eine wahre Fundgrube an astronomischen Highlights und Schmankerln.

PS: Der erforderliche Real Player ist hier kostenlos verfügbar.

[aveneer]

Hi Eddy,

…bräuchte man dazu nicht polarisiertes Licht?

Jain? Nun wie genau man das messen kann keine Ahnung? Vielleicht reicht es auch zwei ähnliche Quellen zu haben. Die ein durchquert eine zu messende „Wolke“ die andere nicht.

Eine Differenz aus beiden würde eine Aussage erlauben?

Genau kann ich es dir aber nicht sagen. Ich glaube den Leuten einfach mal. Und dort gibt es tatsächlich hin und wieder aussagen über die Bevorzugung bestimmter Drehrichtungen.

Aber nie sehr hoch. Oder besser minimal.

…was gibt es hier auf der Erde, was die Drehrichtung von AS beeinflusst?!?

Das Ende der Erklärung st ganz einfach. Seit Millionen von Jahren gibt es nur Lebewesen die linksdrehende AS produzieren. Die ersten „Lebewesen“ - das „Urding“- hat sich für linksdrehende AS „entschieden“. Die Enzyme die sich gebildet haben, sind so spezifisch dass sie häufig nur (also fast nur) die linksdrehnden AS erkennen. Enzyme die AS „herstellen“ – katalysieren nur die Herstellung von linksdrehenden AS. Die aktiven Zentren in den Enzymen können nicht anders, den hier kommt es sehr wohl darauf an – wo welche AS ist um eine Reaktion zu ermöglichen. Da liegen die Moleküle so drin – sie werden so gedreht – das nur linksdrehende AS herauskommen können. Liegen sie falsch rum stimmt die Katalyse nicht – das geht steirisch nicht. Und sich für eine Richtung zu entscheiden macht schon Sinn, denn wie gesagt ein Enzym kann immer nur eine Drehrichtung katalysieren. Wenn beide Drehrichtungen vorhanden wären, müssten wir doppelt so viele Enzyme besitzen.

Die rechtsdrehenden sind nur „Futter“. Denn es gibt sie, in vielen Bereichen in der Natur (In den Zellwänden von Bakterien – oder hin und wieder bei Pflanzen (glaube ich))

Kurz: Es gibt „nur“ linksdrehende AS, da alle Lebewesen aus „einem“ Vorfahren stammen. Alle rechtsdrehenden wurden „verdaut“. Die rechtsdrehenden die noch da sind – werden biologisch Synthetisiert.

Ich vermute übrigens den Grund für die Entscheidung für linksdrehende AS in der Windung der RNA begründet (RNA als erstes Markomolekül – das der Erzeugung von Leben vorausging) Ich vermute, das die Struktur (Helices) eine Anlagerung linksdrehender AS bevorzugt (sterische Gründe – Ladung). Die AS wiederum haben die Bildung der RNA gefördert. Die Wiederum das Anlagern weiterer AS bewirkte. Je besser RNA und AS „zusammenpassten“, desto besser konnte irgendwann, das eine Makromolekül (Oligopeptid) die Bildung des andern (RNA) katalysieren. Also molekulare Co- Evolution.
Danach wurde die DNA als Speichermedium „erfunden“.

Gruß
Aveneer

PS: Ein Nachweis einer erhöhten Konzentration, einer bestimmten Drehrichtung bei Molekülen im All (oder auf fremden Planeten!!), würde ich sogar als einen Beweis für Leben halten. Denn die Bevorzugung einer Drehrichtung macht fast nur biologisch Sinn. Und wer weis, ob durch Meteoreinschläge nicht genügend Material von der Erde aus ins All geschleudert wurde, dass man diese Moleküle von einer andern Galaxie aus messen könnte?

[Mahananda]

Hallo,

kurze Ergänzung zum vorherigen Beitrag: rechtsdrehende AS können nicht als Nahrung verwertet werden, da sie sich in den Zellstoffwechsel aufgrund der schon erwähnten sterischen Unkompatiblität nicht integrieren lassen. Sie werden durch die entsprechenden Enzyme (hier: Oxidasen) nicht erkannt, demzufolge "unverdaut" wieder ausgeschieden.

Linksdrehende AS konnten sich auf der Basis der biologischen Selektion anreichern und in Gestalt von Polypeptiden "entwickeln", während die nicht verstoffwechselbaren rechtsdrehenden Aminosäuren spätestens seit der Anreicherung der Ozeane und der Atmosphäre mit Sauerstoff in Kohlenstoffdioxid, Wasser und Ammoniak umgewandelt wurden und somit nach und nach fast völlig verschwanden. Rechtsdrehende AS entstehen auf der Erde meines Wissens ausschließlich abiogen (z.B. bei Millers "Ursuppen"-Experiment von 1953) bzw. fallen via Kohlige Chondriten vom Himmel.

Eine Ursache für die Bevorzugung der linksdrehenden AS durch Lebewesen ist unbekannt. Ein Zusammenhang mit dem zeitgleichen Vorhandensein von spiegelbildlich verdrillter RNA könnte bestehen. Die danach erfolgte "Passung" ist dann das Resultat der zufällig zu diesem Zeitpunkt größeren Fitness dieser Variante, die sich daraufhin über mögliche spiegelbildliche Varianten durchgesetzt hat. Da abiogen entstandene AS stets als Racemat vorliegt (also 50:50-Verhältnis beider optisch aktiver Varianten), ist die "Entscheidung" für die linksdrehende Variante nicht vorhersagbar.

Viele Grüße!

P.S.: Hier noch ein Erklärungsversuch zur Bevorzugung linksdrehender Aminosäuren:

http://www.wissenschaft.de/wissensch...ws/162822.html