Forskere oppdager mulig mekanisme for kiralitet i biologiske molekyler

Den grunnleggende molekyler som utgjør alle levende ting har en forhåndsbestemt kiralitet eller "handedness," på samme måte folk er høyre-eller venstrehendt.

Dette kiralitet har en dyp innflytelse på kjemi og molekylære interaksjoner av levende organismer. Begynnelsen av kiralitet fra elementære byggestener er en av de store mysterier livets opprinnelse. Forskere ved US Department of Energy i Argonne National Laboratory har funnet en måte å indusere dette handedness i pre-biologiske molekyler.

"Forstå hvordan molekylene er nødvendige for liv oppstod er et av de mest grunnleggende vitenskapelige spørsmål i biokjemi," Argonne kjemiker Richard Rosenberg sa. "Kiralitet spiller en fundamental rolle i biologiske prosesser og forskere har prøvd å oppdage hvilke mekanismer som førte til denne eiendommen for år."

Rosenberg benyttet X-stråler fra Avansert Photon Source å bombardere kirale molekyler adsorberes på en magnetisk substrat og x-ray fotoelektron spektroskopi å spore endringer i den molekylære obligasjoner.

Han fant at endring av magnetiseringen retning i forhold til høy intensitet X-ray stråle skapte et overskudd av en kiralitet over en annen. Endre magnetiseringen retningen reverserer spinn polarisering av sekundære, eller lav-energi, elektroner avgis fra stoffet.

Jern er et vanlig element og er magnetisk i mange form og ioniserende stråling og magnetiske felt er utbredt i hele universet.

Basert på Argonne resultatene, kan det tenkes at kiralitet kan ha blitt introdusert av bestråling av molekyler som de reiste gjennom universet mens adsorbert på en magnetisk underlag i en støvsky, meteor, komet eller på en primitiv planet.

"Vår studie viser at spin-polariserte sekundære elektroner i samspill med kirale molekyler kunne produsere et betydelig overskudd av en gitt kiralitet i pre-biologiske molekyler," Rosenberg sa.

http://www.anl.gov/