宇宙の分子が地球上の生命の起源を理解するのに役立つかもしれない

地球上に生命が存在することを助ける概念は数多くあります。その 1 つは、分子が右利きか左利きかという単純なものです。単純なことですが、分子がどのようにしてそのようになったのかはまだわかっていません。しかし、最近宇宙で発見された分子が、その答えを見つけるのに役立つかもしれません。

地球上に存在する複雑な分子は、しばしば 2 つのバージョンがあり、それぞれが互いの鏡像または鏡像異性体です。しかし、地球上では当たり前のことですが、このような分子は宇宙の他の場所では見たことがありません。今回、バージニア州の国立電波天文台、カリフォルニア工科大学、ハーバード大学の科学者チームが、宇宙でこのようないわゆる「キラル」分子の 1 つを初めて発見しました。研究者たちは、この発見が、地球上の一部のキラル分子が片方の手よりももう一方の手としてより一般的に存在する理由を説明するのに役立つと考えています。

分子は、互いに結合した原子にすぎません。まったく同じように見える 2 つの分子を作成すると、それらの分子はほぼ常に同じ特性を持ちます。ほぼというのは、エナンチオマーが存在するからです。左手と右手があるのと同じように、分子も左利き用と右利き用に作成できます。

地球上では、生物学において「ホモキラリティー」が常に問題になっています。ホモキラリティーとは、分子の一方のバージョンがもう一方のバージョンよりもはるかに多く見られるようになることです。私のように右利きの人が左利きの人より数が多いのと同じです。たとえば、タンパク質の構成要素であるアミノ酸は、ほとんどが左利きです。なぜそうなるのかはよくわかっていません。宇宙でキラル分子を見つけることは、星や太陽系が形成されるときに、一方の利き手が他方の利き手を支配するような何かが起きるかどうかを調べるのに役立つかもしれません。研究チームは、本日、サンディエゴで開催されるアメリカ天文学会の6月の会議でこの発見を発表しました。

科学者たちは「プロピレンオキシド」と呼ばれる分子を観察しました。その骨格は、一直線に連結した 3 つの炭素原子から形成され、酸素原子が突き出ていて、2 つの炭素原子と三角形を形成しています。その三角形の位置によって、2 つのプロピレンオキシド分子はまったく同じに見えるか、または互いの鏡像のように見える可能性があります。

分子の形状は、私たちの体の機能にとって重要です。体が右利きの分子を消化することに慣れていて、突然左利きの分子が現れたら、病気になったり、もっとひどい症状になったりするかもしれません。たとえば、50 年代後半に人気があった薬、サリドマイドを考えてみましょう。サリドマイドの一種である (R)-サリドマイドはつわりを治しますが、その鏡像である (S)-サリドマイドは先天異常を引き起こします。これは、鏡像の自分には起こってほしくないことです。

研究チームは、オーストラリアのパークス電波望遠鏡の協力を得て、ウェストバージニア州にある国立科学財団のグリーンバンク望遠鏡 (GBT) を使って、いて座 B2 と呼ばれるガス雲の中にプロピレンオキシド分子を発見した。ホモキラリティーは生命の存在と密接に関係しているため、それを理解することで人類の起源を解明できるかもしれない。科学者たちは、キラル分子を発見した今、さらに深く探究して、ホモキラリティーの秘密が星にあるかどうか調べられるようになることを期待している。