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Fünf Zutaten plus Strom

Präbiotische Aminosäurensynthese

cae | Ohne Aminosäuren kein Leben. Das heißt nicht im Umkehrschluss: Ohne Leben keine Aminosäuren. Eine Computersimulation zeigt, wie einst auf unserem Planeten die ersten Aminosäuren entstanden sein könnten.

Glycin (Aminoessigsäure) ist nicht nur die kleinste, sondern vermutlich auch die älteste Aminosäure. Dies ist das Ergebnis einer kürzlich durchgeführten Computersimulation. Die Autoren gaben jeweils acht Moleküle Wasser, Ammoniak und Methan, zehn Moleküle Kohlenmonoxid und fünf Moleküle Stickstoff in eine virtuelle Kammer und legten dann ein elektrisches Feld mit einer Feldstärke von 3,5 Volt pro Nanometer an. Bereits zwei Picosekunden später entstanden Ameisensäure und Formaldehyd. Bei einer Feldstärke von 5 V/nm bildete sich in mehreren Reaktionsschritten schließlich Glycin. Als einziger der fünf Ausgangsstoffe ist Methan eine organisch-chemische Verbindung. Sein Vorkommen ist jedoch nicht an die Existenz von Organismen, also von Leben, gebunden, denn es kommt auch in der Atmosphäre von anderen Planeten unseres Sonnensystems vor.

Bereits vor 60 Jahren hatte der amerikanische Chemiker Stanley Miller in realen Experimenten durch elektrische Entladungen („Blitze“) in einer „Ursuppe“, die die Atmosphäre der noch unbelebten Erde imitieren sollte, Aminosäuren synthetisiert. Die Synthesewege konnten mit den damaligen Experimenten jedoch nicht aufgeklärt werden. Die Autoren der aktuellen Studie meinen, dass Blitze für die präbiotische Aminosäurensynthese nicht notwendig waren. Für entscheidend halten sie die elektrischen Felder, die an der Oberfläche bestimmter Mineralien auftreten. 

 

Quelle: Saitta AM, Saija, F. Miller experiments in atomistic computer simulations. Proc Natl Acad Sci; Epub 08.09.2014

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