|
Как выявить признаки жизни в космосе
|
|
|
|
Истина где—то рядом, но выявление признаков жизни в космосе предполагает интенсивный поиск биосигналов в нашей Солнечной системе и за ее пределами. Однако разработка чувствительных и в то же время компактных технологий, способных обнаруживать внеземные жизни, оказалась сложной задачей.
|
|
|
|
Ситуация может измениться, поскольку исследователи из Университета Осаки разработали электрический метод, который может быть использован для обнаружения внеземной жизни. Это открытие будет опубликовано в журнале Nature Communications.
|
|
|
|
Зеркально-симметричные молекулы дают ключ к пониманию природы жизни
|
|
|
|
Отличие живых существ от неживых химических веществ и процессов зависит от аминокислот, строительных блоков белков. Две зеркально отраженные формы аминокислот имеют одинаковую химическую формулу, но могут помочь отличить живое от неживого. У живых существ почти все аминокислоты представлены исключительно в L-форме, а сахара - в D-форме. В отличие от этого, в ходе химических и физических процессов неживой природы образуются как L-, так и D-формы в равном количестве.
|
|
|
|
Следовательно, соотношение L/D является потенциальным биосигналом жизни, что делает аминокислоты идеальной мишенью для астробиологических исследований. Традиционные методы позволяют различать образцы путем измерения больших групп молекул, что ставит перед исследователями практические задачи. Было высказано предположение, что альтернативный метод, основанный на электрическом детектировании, был бы проще, менее чувствителен к вибрациям и не требовал бы использования химических реагентов.
|
|
|
|
|
|
|
Электрическое детектирование позволяет различать отдельные молекулы
|
|
|
|
Последние достижения в области нанотехнологий были использованы для электрического детектирования отдельных молекул, имеющих биологическое значение. Для этого команда измеряет количество молекул, проходящих через зазор между двумя золотыми нанопроволоками, что приводит к возникновению электрического туннельного тока. Поскольку форма волны тока для каждой формы аминокислоты отличается от формы волны тока для других аминокислот, команда смогла напрямую подсчитать количество молекул, проходящих через зазор.
|
|
|
|
«Объединив наш метод туннелирования через нанозазор с искусственным интеллектом, мы смогли различать L- и D-формы аминокислот с точностью более 80 %, — говорит ведущий автор исследования Такахито Осиро. — Это первый метод определения хиральности аминокислот на уровне отдельных молекул, и он представляет собой фундаментальный прорыв в области химического детектирования».
|
|
|
|
Тестирование образцов метеоритов и пустынных пород
|
|
|
|
Поскольку астробиологические образцы обычно содержат множество различных типов молекул, команда решила проверить, можно ли использовать этот метод для идентификации аминокислот в сложных смесях.
|
|
|
|
«Мы проанализировали природные образцы из метеорита Мерчисон в Австралии и образцы почвы из пустыни Атакама в Чили», — объясняет старший автор исследования Масатеру Танигучи. «Наш метод был сопоставим с традиционными методами, поскольку оба позволяли выявить основные особенности аминокислотного состава».
|
|
|
|
Есть надежда, что эти разработки можно будет использовать для создания компактных электрических приборов, способных обнаруживать внеземную жизнь.
|
|
|
|
Источник
|
