Велики понављајући молекул може бити оно што дефинише живот

You Bet Your Life: Secret Word - Light / Clock / Smile (Јун 2019).

Anonim

Како је НАСА ближи започињању нових мисија на спољне месечеве Сунца у потрази за животом, научници обнављају свој фокус на развијању скупа универзалних карактеристика живота који се могу мјерити.

Постоји много дебата о томе шта се може сматрати јасним знаком живота, делимично, јер постоји толико дефиниција које одвајају живи од неживих. Перспективне мисије НАСЕ за обећавајуће спотове на Еуропа, Енцеладус и Титан имају своје индивидуалне приступе откривању живота, али један поштовани глас на терену каже да постоји бољи начин који је далеко мање склон лажним позитивним ставовима.

Препознатљиви хемичар и астробиолог Стевен Беннер каже да животни потпис не мора нужно наћи у присуству одређених елемената и једињења, нити у његовим утицајима на околину и сигурно није нешто видљиво голим оком (или чак софистицираној камери).

Уместо тога, живот се може посматрати као структура, молекуларна основа коју су Беннер и његова група, Фондација за примењену молекуларну еволуцију (ФфАМЕ) идентификовали као заједничко насљеђе свих живих ствари. Његова централна функција је да омогући научницима који потичу од живота генерално да виде као суштинску динамику на почетку живота и његову повећану сложеност и ширење: Дарвинов еволуцију путем преноса информација, мутације и преноса тих мутација.

"Оно што тражимо је универзални молекуларни био-потпис, и постоји у води", каже Беннер.

"Желите генетски молекул који може променити физичке услове без промјене физичких својстава - попут ДНК и РНК може учинити."

Тражење ДНК или РНК на леденом луну или на другом месту претпостављало би живот као наш - а живот који се већ доста развио. Опћи приступ је проналажење линеарног полимера (велики молекул или макромолекула, састављен од многих поновљених подјединица, од којих су ДНК и РНА типа) са електричним набојем. То је, рекао је, структура која је универзална за живот, и може се открити.

Као што је описано у недавном раду, Беннерова група објавила је у часопису Астробиологија: "једини молекуларни системи који могу да подрже Дарвинову информацију су линеарни полимери који имају понављајуће оптерећење кичме. Ти се називају" полиелектролити ". Ови подаци сугеришу да ће полиелектролити бити генетски молекули у целом животу, без обзира какво је његово порекло и без обзира на правац или темпо његове природне историје, док год он живи у води. "

Током вишегодишњег експериментисања, Беннер и други су открили да се електричне енергије у овим кључним полимерима, или "кичма", морају поновити. Ако су мешавина позитивних и негативних наплаћивања, онда је изгубљена способност преноса променљивих информација без промјене структуре.

Као резултат тога, Беннер каже да је откривање ових пуњених, линеарних и понављајућих великих молекула потенцијално прилично могуће на Еуропа или Енцеладу или гдје год се пронађе вода. Све што треба да урадите је да изложите оне који су напуњени и понављају молекуларне структуре инструменту са супротним пуњењем и измерите реакцију.

Јамес Греен, директор дивизије Планетских наука НАСА, види вредности у овом приступу.

"Беннерова полиелектролитска студија ми је фасцинантна, јер нашим научницима пружа још једну критичну тачку разговора о проналажењу живота са малим бројем експеримената", каже он.

"Проналажење зивота је веома висока трака за прелазак, она се мора метаболизирати, репродуковати и еволуирати - а све то не могу развити експеримент за мерење на другој планети или месецу. Ако не разговара или се не помера испред камеру смо оставили са развојем веома изазовног скупа инструмената који могу мјерити само атрибуте, тако да су полиелектролити још један за разматрање. "

Беннер описује свој универзални молекуларни био-потпис лидерима група које се такмиче за мисије Нев Фронтиерса, које попуњавају јаз између мање Дисцовери мисија и великих планетарних мисија.

Потребно је мало времена, али због својих напора током неколико година, он запажа да се интересовање повећава приликом укључивања његових закључака. Конкретно, Цхрис МцКаи, истакнути астробиолог у НАСА-овом истраживачком центру Амес и члан једног од тимова за приједлоге Енцеладуса Нев Фронтиерса, каже да мисли на заслуге Беннерове идеје.

"Стварно занимљив аспект овог сугестија је да су нове технологије сада доступне за секвенцирање ДНК које се могу генерализовати да читају било који линеарни молекул", пише МцКаи у електронској пошти.

Другим ријечима, могу открити све полиелектролите.

Остали тимови су уверени да њихови сопствени инструменти за откривање живота могу да обављају посао. Морган Цабле, заменик научника пројекта Енцеладус Лифе Финдер-а, каже да њен тим има велико поверење у свој четверострани приступ. Пакет укључује инструменте као што су масени спектрометри који могу да открију велике молекуле повезане са животом; мерења енергетских нагиба које омогућавају живот за храну; откривање изотопских потписа повезаних са животом; и идентификацију дугих угљеничних ланаца који служе као мембране за смештање компоненти ћелије.

"Ниједан, али сви четири индикатора морају указивати на живот да би се открило потенцијално", каже Кабел.

НАСА најављује 12 предлога крајем ове године, тако да би Беннерове идеје могле да играју улогу касније у процесу.

Циљ НАСА је одабрати своју следећу мисију Нев Фронтиерс-а за око две године, са лансирањем средином 2020-их.

Мисија о орбитеру Еуропа Цлиппера је привремено заказана за покретање у 2022. години, али је администрација Трумпа привремено испразнила пристаниште.

Без обзира на то, НАСА је прошлог месеца објавила позив за инструменте који би једног дана могли пробати лед Еуропа. Беннер се још једном надао да ће његова теорија полиелектролита као кључ за идентификацију живота у води или леду бити разматрана и прихваћена.

menu
menu