Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Biologische Asymmetrie aus dem Weltraum

22.07.2005


Forscher aus Bremen und Frankreich analysierten bestrahlte Aminosäuren unter Weltraumbedingungen


Der Synchrotron Lichtkanal SU-5 am Zentrum LURE, Orsay, Frankreich. Hier wurden Aminosäureproben bestrahlt, was überraschenderweise eine Asymmetrie hervorrief. Das Polarimeter befindet sich in der Mitte der Abbildung. Foto: Dr. Uwe J. Meierhenrich



Ein internationales Wissenschaftler-Team hat jetzt einen weiteren Beleg für die These vorgelegt, dass der Ursprung des irdischen Lebens aus dem Weltraum stammt. Der Bremer Chemiker Dr. Uwe Meierhenrich (Universität Bremen und Nizza) hat gemeinsam mit Dr. André Brack (Orléans) und Dr. Laurent Nahon (Orsay) in einem Experiment mit Aminosäuren herausgefunden, dass die biologische Asymmetrie bereits im interstellaren Raum entstehen kann.



Biologie ist nicht symmetrisch. Fußballspieler bevorzugen den rechten oder linken Fuß zum Schießen und auch beim Schreiben wird die rechte oder die linke Hand bevorzugt eingesetzt. Eine weitere grundlegende Asymmetrie finden wir in unserem Körper: Das Herz befindet sich an der linken Seite, wohingegen die Leber rechts angeordnet ist. Hier ist die Symmetrie gebrochen. Aber: Gibt es dieses bekannte Phänomen auch auf molekularem Niveau? "Ja"! Biologische Moleküle wie Aminosäuren werden in Proteine nur in der linken Form eingebaut. Zuckermoleküle finden nur in ihrer rechten Form Verwendung in der Desoxyribonukleinsäure DNS. Auch Geschmacks- und Geruchstoffe sind typische Beispiele zur unterschiedlichen Wahrnehmung von rechten und linken Molekülen. In den Naturwissenschaften wird dieses weit verbreitete Phänomen, das im Jahre 1847 von dem französischen Chemiker Louis Pasteur entdeckt worden war, als biomolekulare Asymmetrie bezeichnet.

Warum wählt die Biologie linksförmige Aminosäuren?

Zahlreiche Beispiele einer biomolekularen Asymmetrie wurden intensiv und detailliert studiert. Jedoch ist die grundlegende Frage bis heute nicht verstanden. Wie hat die Biologie die linksförmigen Aminosäuren zur Konstruktion von Proteinen ausgewählt? Warum nutzte die Biologie nicht etwa die rechtshändigen Aminosäuren? Beide Formen können im Labor einfach in gleichen Mengen (als so genanntes razemisches Gemisch) hergestellt werden. War dies eine zufällige oder determinierte, d.h. vorherbestimmte Auswahl?

Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter deutsch-französischer Leitung hat den Ursprung dieser Asymmetrie nun bis in den Weltraum zurückverfolgt. Dr. Uwe Meierhenrich (Universität Bremen und Universität Nizza), Dr. Laurent Nahon (Synchrotron-Zentrum Soleil) und Dr. André Brack (CNRS-Orléans) vertreten die Meinung, dass der Ursprung der biomolekularen Asymmetrie infolge der Bestrahlung von Aminosäuren bereits im Weltraum stattfand. Während dieser Bestrahlung werden - so die Vermutung - symmetrische Aminosäuren (razemische Mischungen) asymmetrisch. Um diese Hypothese zu testen, wurde die symmetrische Aminosäure Leucin zirkular polarisierter Strahlung im ultravioletten Bereich unterzogen. Zum ersten Mal wurde damit eine Aminosäure in fester Phase dieser Strahlung im Labor ausgesetzt, um Weltraumbedingungen zu simulieren.

Uwe Meierhenrich sagte, dass "der Durchbruch unserer intensiven Studien, an denen wir jahrelang oft Tag und Nacht arbeiteten, mit der Idee kam, Aminosäuren in fester Phase zu bestrahlen. Vorherige Experimente in Laboratorien der U.S.A. setzten Aminosäuren in flüssiger Phase ein, also als wässrige Lösung, was unter interstellaren Gesichtspunkten nicht als repräsentativ angesehen werden kann." Laurent Nahon, verantwortlich für den Lichtkanal SU5 im Synchrotron-Zentrum LURE (Orsay, Frankreich), wo das spezielle Licht generiert worden war, ist stolz auf die benutzten Instrumente: "Der Lichtkanal SU5 bietet uns weltweit die einzige Möglichkeit, zirkular polarisierte Strahlung im Vakuum-UV-Bereich mit hohem Strahlungsfluss unter kontrollierter Polarisation einzusetzen. Wir sind insbesondere froh, dass wir diese einzigartige Technik auch im Synchrotron-Zentrum SOLEIL benutzen können, welches sich derzeit in St Aubin, Frankreich, im Bau befindet und wohin das Herzstück des SU5-Lichtkanals bereits transferiert wurde, um dort unter neuem Namen DESIRS zur wissenschaftlichen Verfügung zu stehen."

These: Ursprung des Lebens liegt im All

Meierhenrichs und Nahons Arbeitsgruppen setzten eine neue analytische Methode ein, die es ihnen überraschenderweise erlaubte, den selektiven Abbau der Linksform der Aminosäure Leucin nach Bestrahlung mit rechts zirkular polarisierter Strahlung zu beobachten. Ein hoher Enantiomerenüberschuss von 2,6 % der Aminosäure Leucin wurde gemessen. Die Ergebnisse werden in der internationalen Ausgabe der Zeitschrift Angewandte Chemie veröffentlicht.

Die Ergebnisse haben weitreichende und faszinierende Konsequenzen zum Verständnis des Ursprungs des Lebens und dessen Evolution auf der Erde. Die Ergebnisse legen nahe, dass die biomolekulare Asymmetrie von Aminosäuren bereits im interstellaren Weltraum erzeugt worden war, lange vor dem Ursprung und der biologischen Evolution des Lebens auf der Erde. Später wurden die asymmetrischen Aminosäuren vermutlich via (Mikro-) Meteoriten und Kometen auf die Erde geliefert, wo sie den Ursprung des Lebens auslösten.

Angelika Rockel | idw
Weitere Informationen:
http://www.synchrotron-soleil.fr

Weitere Berichte zu: Aminosäure Asymmetrie Strahlung Ursprung Weltraum

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers
28.04.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Forschungsteam entdeckt Mechanismus zur Aktivierung der Reproduktion bei Pflanzen
28.04.2017 | Universität Hamburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie