به گزارش آماج، پژوهشی جدید نشان میدهد پپتیدها، مولکولهای زیستی پیچیده، میتوانند در شرایط بسیار اسیدی و خشن مشابه آنچه در لایههای ابری زهره وجود دارد، زنده بمانند و حتی ساختارهای سهبعدی مشخصی تشکیل دهند. این یافته میتواند به فرضیه امکان وجود مولکولهای زیستی پیچیده در محیط اسیدی جو زهره قوت بیشتری ببخشد.
پایداری پپتیدها در اسید سولفوریک
پژوهشگران بر این باورند که مولکولهای اسید سولفوریک مانند یک داربست عمل میکنند؛ به این صورت که وارد مرکز حلقههای موجود در پپتیدها میشوند و به حفظ شکل آنها کمک میکنند.
هونگ در اینباره میگوید:
«آنچه پیش از این مشخص نبود، این بود که پپتیدها میتوانند در محیط اسیدی تا این حد پایدار بمانند و ساختارهای سهبعدی مشخصی داشته باشند.»
ساختار و عملکرد پپتیدها
در پروتئینهای طبیعی که در محلولهای آبی وجود دارند، تصور میشود حلقههای اُمگا (Omega loops) در فرایند تاخوردگی پروتئین و شناسایی مولکولی نقش داشته باشند. هنوز مشخص نیست که این ساختارها میتوانند در فرایندهای زیستی دیگری نیز نقش داشته باشند یا خیر.
با این حال، توانایی پپتیدها برای تشکیل ساختارهای منظم و تاخورده در محیطهای اسیدی، گام مهمی در بررسی این احتمال است که این مولکولها بتوانند در چنین محیطهایی عملکردهای زیستی داشته باشند.
سیگر، که هدایت پروژه Morning Star Missions to Venus را بر عهده دارد، میگوید:
«حیات به پروتئینهایی با ساختارهای ویژه نیاز دارد تا این پروتئینها بتوانند به یک هدف مشخص متصل شوند و عملکرد خود را انجام دهند. پیش از این، دانشمندان تصور میکردند پپتیدها نمیتوانند در اسید سولفوریک دوام بیاورند؛ بنابراین، نشان دادن اینکه پپتیدها نهتنها در چنین محیطی پایدار میمانند، بلکه میتوانند تا بخورند و ساختار مشخصی پیدا کنند، دستاورد بسیار مهمی است.»
آدریان بَکس، رئیس بخش زیستفیزیک NMR در آزمایشگاه فیزیک شیمیایی مؤسسه ملی دیابت و بیماریهای گوارشی و کلیوی آمریکا، این نتایج را «مهم و غیرمنتظره» توصیف کرده است.
بَکس، که در این پژوهش مشارکت نداشته است، میگوید:
«این مشاهده که پپتیدها در اسید سولفوریک غلیظ همچنان درجه قابلتوجهی از نظم ساختاری خود را حفظ میکنند، این احتمال را مطرح میکند که ساختارهای تاخورده الیگوپپتیدی یا پروتئینی بتوانند در چنین محیطهایی وجود داشته باشند. این یافته میتواند از این احتمال حمایت کند که حیات در شرایط جوی بسیار متفاوت از زمین نیز امکانپذیر باشد.»
گام بعدی؛ بررسی مولکولهای شبیه DNA
سیگر قصد دارد در مطالعات آینده مولکولی موسوم به اسید نوکلئیک پپتیدی (PNA) را بررسی کند. این مولکول بهصورت مصنوعی ساخته میشود و شباهتهایی با DNA دارد، اما در آن ستون قند-فسفات DNA با یک ستون پپتیدی جایگزین شده است.
آزمایشگاه سیگر پیشتر نشان داده بود که PNA، مولکولی که بهطور طبیعی روی زمین وجود ندارد اما میتواند جایگزینی احتمالی برای DNA باشد، در محیطهای بسیار اسیدی بهصورت تکرشتهای پایدار میماند. اکنون پژوهشگران قصد دارند پایداری PNA دورشتهای را نیز بررسی کنند.
پژوهشگران همچنین امیدوارند پپتیدهای طولانیتر را آزمایش کنند تا مشخص شود آیا آنها نیز در اسید سولفوریک با غلظت بالا، ساختارهای حلقه اُمگا یا ساختارهای دیگری به خود میگیرند یا خیر.
این پژوهش با حمایت بنیاد آلفرد پی. اسلون، بنیاد NOMIS و مؤسسه ملی سلامت آمریکا انجام شده است.
برای دنبال کردن تازهترین اخبار و یافتههای علمی، به آماج مراجعه کنید.
