Behauptung CB040:

Die von Leben verwendeten zwanzig Aminosäuren sind alle der linkshändigen Variante. Dies ist sehr unwahrscheinlich, dass es durch Zufall entstand.

Quelle:

Watchtower Bible and Tract Society. 1985. Life--How Did It Get Here? Brooklyn, NY, S. 43

Antwort:

  1. Die Aminosäuren, die im Leben verwendet werden, sind wie die meisten anderen Aspekte lebender Dinge sehr wahrscheinlich nicht das Produkt des Zufalls. Stattdessen sind sie wahrscheinlich das Ergebnis eines Selektionsprozesses. Ein einfacher Peptid-Replikator kann den Anteil einer einzigen Händigkeit in einer anfänglich zufälligen Mischung aus linkshändigen und rechtshändigen Fragmenten verstärken (Saghatelian et al. 2001; TSRI 2001). Selbstorganisierte Strukturen auf zweidimensionalen Oberflächen können ebenfalls eine einzige Händigkeit verstärken (Zepik et al. 2002). Serin bildet stabile Cluster einer einzigen Händigkeit, die andere Aminosäuren gleicher Händigkeit durch deren Substitution für Serin auswählen können; diese Cluster nehmen auch andere biologisch wichtige Moleküle wie Glyzerinaldehyd, Glucose und Phosphorsäure auf (Takats et al. 2003). Ein Überschuss an Händigkeit bei einer Art von Aminosäure katalysiert die Händigkeit anderer organischer Produkte, wie Threose, die möglicherweise eine wichtige Rolle in der Urzeit spielten (Pizzarello und Weber 2004).

  2. In Meteoriten aus dem Weltraum, die sich abiotisch bilden mussten, zeigen sich ebenfalls signifikant mehr der linkshändigen Variante, vielleicht durch zirkular polarisiertes UV-Licht im frühen Sonnensystem (Engel und Macko 1997; Cronin und Pizzarello 1999). Die schwache Kernkraft, die für den Betazerfall verantwortlich ist, erzeugt nur Elektronen mit linkshändiger Spinrichtung, und Chemikalien, die diesen Elektronen ausgesetzt sind, sind viel wahrscheinlicher, linkshändige Kristalle zu bilden (Service 1999). Solche Mechanismen könnten auch für die Häufigkeit linkshändiger Aminosäuren auf der Erde verantwortlich gewesen sein.

  3. Der erste Selbstreplikator hatte vielleicht acht oder weniger Arten von Aminosäuren (Cavalier-Smith 2001). Es ist nicht so unwahrscheinlich, dass dieselbe Händigkeit so wenige Male durch Zufall auftritt, besonders wenn eine der Aminosäuren Glycin war, das keine Händigkeit aufweist.

  4. Einige Bakterien verwenden ebenfalls rechtshändige Aminosäuren (McCarthy et al. 1998).

Links:

Jacoby, Mitch. 2003. Serin gibt dem Ur-Suppe eine Note. Chemical and Engineering News 81(32): 5. http://pubs.acs.org/cen/topstory/8132/8132notw1.html

Referenzen:

  1. Cavalier-Smith T. 2001. Obzellen als Proto-Organismen: Membranvererbung, Lithophosphorylierung und die Ursprünge des genetischen Codes, der ersten Zellen und der Photosynthese. Journal of Molecular Evolution 53: 555-595.
  2. Cronin, J. R. und S. Pizzarello. 1999. Enantiomerüberschüsse an Aminosäuren in Meteoriten: Ursprung und Bedeutung. Advances in Space Research 23(2): 293-299.
  3. Engel, M. H. und S. A. Macko. 1997. Isotopische Beweise für außerirdische nicht-racemische Aminosäuren im Murchison-Meteoriten. Nature 389: 265-268. Siehe auch: Chyba, C. R., 1997. Ein linkshändiges Sonnensystem? Nature 389: 234-235.
  4. McCarthy, Matthew D., John I. Hedges und Ronald Benner. 1998. Großer Beitrag bakterieller Organismen zum gelösten organischen Stickstoff im Meer. Science 281: 231-234.
  5. Pizzarello, S. und A. L. Weber. 2004. Präbiotische Aminosäuren als asymmetrische Katalysatoren. Science 303: 1151.
  6. Saghatelian, A., Y. Yokobayashi, K. Soltani und M. R. Ghadiri. 2001. Ein chiroselektiver Peptid-Replikator. Nature 409: 797-801.
  7. Service, R. F. 1999. Kommt die Händigkeit des Lebens von innen? Science 286: 1282-1283.
  8. Takats, Zoltan, Sergio C. Nanita und R. Graham Cooks. 2003. Serin-Oktamer-Reaktionen: Indikatoren für präbiotische Relevanz. Angewandte Chemie International Edition 42: 3521-3523.
  9. TSRI. 2001 (15. Feb.). Neue Studie von Wissenschaftlern am Scripps Research Institute gibt eine Antwort auf eine der ältesten Fragen der Biologie. http://www.scripps.edu/news/press/021401.html
  10. Zepik, H. et al. 2002. Chiral Amplification von Oligopeptiden in zweidimensionalen kristallinen Selbstorganisierungen auf Wasser. Science 295: 1266-1269.

Weiterführende Studien:

Clark, Stuart. 1999. Polarisiertes Sternenlicht und die Händigkeit des Lebens. American Scientist 87(4) (Jul/Aug): 336-343.

Guterman, Lila. 1998. Warum das Leben auf der Erde nach links neigt. New Scientist, 160(2164): 16.
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erstellt 2001-3-31, geändert 2004-11-16