Aminosäuren und die Asymmetrie des Lebens

Die Abbildung von Huhn und Ei versinnbildlicht die Frage nach der Entstehung des Lebens auf der Erde. Waren Proteine oder das genetische Material zuerst zugegen? Die molekularen Bausteine für Proteine wie auch für die DNA sind asymmetrisch und wurden in extraterrestrischen Proben nachgewiesen. [Bildquelle, Copyright: Uwe J. Meierhenrich]

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Abbildung 2: Das Wachstum eines Zinkbaumes unter Laboratoriumsbedingungen. Die sich verzweigenden Äste ähneln biologischen Strukturen, wurden jedoch unter sterilen Bedingungen im Labor produziert. Fernab vom chemischen Gleichgewicht lassen sich Verletzungen der Symmetrie in künstlichen Systemen reproduzieren. [Bildquelle, Copyright: Uwe J. Meierhenrich]

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Wie entstand das Leben auf der Erde und wie wurden für dessen Architektur bestimmte Aminosäuren ausgewählt? Dieser wissenschaftlich interdisziplinären Frage von hohem öffentlichem Interesse widmet sich nun ein Buch des ehemaligen Forschers Professor Uwe Meierhenrich der Universität Bremen.

Im Jahre 2002 wurde von einem internationalen Team um die Bremer Wissenschaftler Wolfram Thiemann und Uwe Meierhenrich erkannt, dass Aminosäuren, nicht nur dem Aufbau lebender Organismen auf der Erde dienen, sondern dass Aminosäuren fortwährend und in beträchtlichen Mengen in interstellaren Wolken des Weltraums produziert werden.

Diese im Fachjournal Nature veröffentlichte Erkenntnis erregte weltweit hohes Aufsehen und man stellt sich immer häufiger die Frage, ob denn das Leben, wie wir es kennen, aus dem Weltraum stammt. Wurden die Bausteine biologischer Organismen tatsächlich in den unendlichen Weiten interstellarer Wolken produziert und rieselten diese vor Urzeiten auf die frühe Erde, die sie wie eine Petrischale auffing und auf der die Evolution des Lebens ihren Lauf nahm? Und wenn dem so ist, gibt es Leben auch auf anderen Planeten, von denen in jüngster Zeit bekanntlich einige hundert entdeckt wurden?

Um der Antwort auf diese Frage auf die Spur zu kommen wurde die den Aminosäuren innewohnende Asymmetrie genauer untersucht. Es ist allgemeint bekannt, dass zum Ursprung des Lebens die Gleichheit zwischen rechtshändigen Aminosäuren und deren linkshändigen Spiegelbildern verletzt wurde. Das Gleichgewicht wurde zugunsten der linkshändigen Aminosäuren verschoben, wodurch sich Proteine in lebenden Organismen heute ausschließlich aus linkshändigen Bausteinen zusammensetzen.

Diese Information wird nun gebraucht, um weitreichende Rückschlüsse auf den Ursprung des Lebens zu ziehen. Experimente zur Brechung der Symmetrie von Biomolekülen liefern ebenso wie die Weltraummissionen Rosetta und ExoMars erstmals Ergebnisse über die Händigkeit präbiotischer Moleküle und zeichnen somit Wege für ein genaueres Verständnis des Ursprungs des Lebens auf der Erde nach.

Im nun auf der Basis der Bremer Forschungsarbeiten erschienenen Buch von Professor Meierhenrich werden die Wege die zur Symmetrieverletzung des Lebens führten eingänglich und in engagierter Schreibweise erklärt. Ein tiefsinniges Modell zur Entstehung des Lebens wird enwickelt. Es spannt den Rahmen zwischen moderner Biologie, Physik und Chemie und Erkenntnissen aktueller Weltraummissionen zu Kometen wie auch zum Mars.

Das im Springer-Verlag in englischer Sprache erschienene Buch Amino Acids and the Asymmetry of Life will Leser und Studenten mit leichter naturwissenschaftlicher Vorbildung begeistern und stellt die klassischen Naturwissenschaften in ein hochattraktives Licht.

G. M. Munoz Caro, U. J. Meierhenrich et al.:
Amino acids from ultraviolet irradiation of interstellar ice analogues.
In: Nature; erschienen am 28. März 2002, DOI 10.1038/416403a

Quelle: Universität Bremen

Siehe auch: Prof. Dr. Uwe J. Meierhenrich, Institut de Chimie de Nice

Aktualisiert am 22.07.2008.

Permalink: https://www.internetchemie.info/news/2008/jul08/aminosaeuren-und-die-asymmetrie-des-lebens.php