한 과학자 팀이 생명 기원의 핵심 화학 단계인 아미노산에서 펩타이드 사슬을 형성하는 새로운 비생물학적 경로를 발견했다. 이번 연구는 생명 출현에 중요한 이 단계가 우주라는 매우 열악한 환경에서도 실제로 일어날 수 있다는 강력한 증거를 제공한다.

(2023년 2월 10일 사이언스 데일리 기사 번역)

생명의 기원은 인류의 위대한 질문 중 하나이다. 생명체의 출현을 위한 전제 조건 중 하나는 생명체의 화학적 작용이 아닌 비생물학적 작용을 통해 생명의 구성 요소인 아미노산의 생산과 중합이 일어나는 것이다. “지구에 생명체가 출현하는 데는 두 가지 시나리오가 논의되고 있습니다: 하나는 지구에서 아미노산 사슬이 최초로 생성되었을 경우이고, 다른 하나는 우주에서 유입되었을 경우입니다.”라고 인스부르크 대학의 틸만 마르크(Tilmann Märk)가 설명한다. “후자의 경우, 그러한 아미노산 사슬은 우주의 매우 불리하고 열악한 조건에서 생성되어야 할 것입니다.”

리옹 대학교의 미셸 파리존과 인스부르크 대학교의 틸만 마르크가 이끄는 연구팀은 최근 몇 년 동안 외계에서 여러 번 관찰된 가장 작은 아미노산인 글리신에 대한 아미노산으로부터의 비생물 펩타이드 사슬 형성 분야에서 중요한 발견을 해냈다. 물리 화학 저널 A의 표지를 장식한 이번 연구에 따르면 글리신 분자의 작은 클러스터는 에너지 입력 시 중합 반응을 일으킨다. 두 개의 글리신 분자로 구성된 클러스터 내에서 반응이 일어나는 것이다. 두 아미노산은 디펩타이드와 물 분자가 된다. 연구진은 클러스터 내에서 디펩타이드가 트리펩타이드에 반응한다는 사실도 입증했다.

“우리의 연구는 극한의 우주 조건 하에서 아미노산 사슬 형성 과정을 이야기할 때 가능성이 낮다고 생각되었던 시나리오를 조명한 것입니다.”라고 미셸 패리존은 말한다. “우리는 펩타이드 사슬 성장이 먼지나 얼음과 같은 추가 파트너와 접촉할 필요 없이 여기된 클러스터 이온에서 비분자 반응을 통해 일어난다는 것을 보여줄 수 있었습니다.”

이번 연구는 생명의 기원에 있어 그 첫 번째 단계가 우주라는 매우 가능성이 낮은 조건에서 일어날 수 있다는 증거를 제공한다. “이 연구는 생명의 기원을 이해하는 데 중요한 이정표가 될 것입니다. 이 연구 결과는 이 분야의 추가 연구를 위한 기초가 될 것입니다.”라고 미셸 패리존과 틸만 마르크는 확신하고 있다.

참고문헌: Denis Comte, Léo Lavy, Paul Bertier, Florent Calvo, Isabelle Daniel, Bernadette Farizon, Michel Farizon, Tilmann D. Märk. Glycine Peptide Chain Formation in the Gas Phase via Unimolecular Reactions. The Journal of Physical Chemistry A, 2023; 127 (3): 775 DOI: 10.1021/acs.jpca.2c08248

(본문은 DeepL 을 이용해 번역하고 편집자가 다듬었습니다)

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