科学家发现产生星际空间生命必需的氨基酸

科学家发现产生星际空间生命必需的氨基酸研究人员利用斯皮策太空天文台(SpitzerSpaceObservatory)的数据,在IC348恒星系统的星际物质中发现了氨基酸色氨酸的证据。这一发现表明,在恒星和行星发育的区域普遍存在着蛋白质构成氨基酸,暗示着系外行星系统中存在生命的可能性。在英仙座分子群,特别是在IC348恒星系统中检测到了大量的色氨酸,IC348恒星系统是一个恒星形成区,距离地球1000光年--从天文学角度来说相对较近。肉眼一般看不到该区域,但用红外线波长观察时会发现该区域闪闪发光。色氨酸是地球上生命形成关键蛋白质所必需的20种氨基酸之一,它在红外线中产生的光谱线是最丰富的。因此,利用斯皮策卫星(一种天基红外望远镜)庞大的光谱数据库对其进行探索,色氨酸显然是一个候选对象。在太空中探测到色氨酸。图片来源:JorgeRebolo-Iglesias。背景图片:美国国家航空航天局/斯皮策太空望远镜对该区域发射的红外光进行分析后,天文学家发现了色氨酸分子的20条发射线。色氨酸的温度约为280开尔文,即7摄氏度。伊格莱西亚斯-格罗斯以前曾在IC348发现过相同温度的水和氢。这项研究表明,与色氨酸有关的发射线也可能存在于其他恒星形成区,它们在恒星和行星形成的气体和尘埃中也很常见。氨基酸常见于陨石中,在太阳系形成过程中也存在。这项新工作可能表明,在恒星和行星系统形成的区域中自然存在着这些对生命发展起关键作用的蛋白质构成物质,它们可能有助于其他恒星周围行星系统的早期化学反应。伊格莱西亚斯-格罗斯博士说:"英仙座分子复合体中存在色氨酸的证据应鼓励人们做出更多努力,以确定该区域和其他恒星形成区域中的其他氨基酸。在恒星和行星形成的气体中广泛存在蛋白质的组成部分,这是一种非常令人兴奋的可能性--它可能是系外行星系统中生命发展的关键。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382857.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1382857.htm

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研究发现减少一种氨基酸的摄入量可提高小鼠的寿命和健康水平吃什么对健康和长寿有很大影响。然而,坚持限制卡路里的饮食可能很困难,这就引起了人们对在不减少卡路里摄入量的情况下模拟限制卡路里饮食的干预措施的兴趣。对限制蛋白质饮食的益处进行的研究表明,蛋白质摄入量的降低与老年相关疾病和死亡风险的降低以及代谢健康的改善有关。现在,威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员在探索限制卡路里饮食的替代方法时发现,减少小鼠体内一种氨基酸的摄入量可以延长它们的寿命,使它们变得更瘦,更不虚弱,也更不易患癌症。该研究的通讯作者达德利-拉明(DudleyLamming)说:"我们喜欢说卡路里不仅仅是卡路里。饮食中的不同成分除了作为卡路里的功能外,还有其他价值和影响,我们一直在研究一种成分,很多人可能吃得太多了。"这种成分就是异亮氨酸,它是九种必需氨基酸之一。早些时候对威斯康星人健康状况的一项研究数据发现,体重指数(BMI)较高的人往往摄入更多的异亮氨酸,而异亮氨酸在鸡蛋、奶制品、大豆蛋白和许多肉类等食物中含量丰富。为了进一步研究异亮氨酸对健康的影响,研究人员让雄性和雌性不同基因的小鼠食用三种氨基酸定义的饮食中的一种。对照组饮食包含所有20种常见氨基酸,反映了21%的热量来自蛋白质的天然饲料。其他饮食要么减少了所有氨基酸,要么只减少了67%的异亮氨酸。这三种食物的脂肪含量相同,即等热量。研究开始时,小鼠大约六个月大,大致相当于30多岁的人类,它们想吃多少就吃多少。拉明说:"很快,我们就看到食用低异亮氨酸饮食的小鼠脂肪减少了--它们的身体变得更健壮,脂肪减少了。相比之下,食用低氨基酸饮食的小鼠最初变得更瘦,但体重和脂肪又重新增加了。"研究人员发现,与对照组相比,食用低异亮氨酸饮食的小鼠寿命更长;雄性小鼠平均寿命长33%,雌性小鼠平均寿命长7%。除了寿命延长外,"健康寿命"也有所改善。在低异亮氨酸喂养的雄性小鼠中,寿命与与身体状况相关的虚弱指标(包括尾巴僵硬度、皮毛颜色和震颤发生率)之间存在很强的负相关。在对照组喂养的雌性动物中,寿命与胡须脱落、毛发脱落和脊柱弯曲(后凸)呈强烈的正相关,而在异亮氨酸摄入量减少的雌性动物中,这些缺陷与寿命呈负相关。将小鼠的异亮氨酸摄入量限制在67%会对小鼠的寿命和健康产生一系列益处。值得注意的是,在减少所有氨基酸(包括异亮氨酸)摄入量的饮食中,发现雌雄小鼠的健康寿命都得到了改善,体弱的程度与低异亮氨酸饮食相同,但并没有延长雌雄小鼠的寿命。"以前的研究表明,从非常年幼的小鼠开始,低热量、低蛋白或低氨基酸饮食可以延长寿命,"拉明说。"我们从已经开始变老的小鼠开始研究。即使在接近中年的时候开始改变饮食习惯,仍能对寿命和我们所说的'健康寿命'产生如此大的影响,这很有趣,也很令人鼓舞。"研究人员说,异亮氨酸摄入量减少的小鼠摄入的热量明显高于同类小鼠,这可能是因为它们试图增加异亮氨酸的摄入量。但它们也消耗了更多的卡路里,仅仅通过调整新陈代谢就减掉并保持了更瘦的体重,而不是通过更多的运动。小鼠还能更好地控制血糖,雄性小鼠较少出现与年龄有关的前列腺增生。虽然癌症是研究中使用的不同基因小鼠的主要死因,但低异亮氨酸喂养的雄性小鼠患肿瘤的几率较低。人们对减少异亮氨酸摄入有益健康的机制还不甚了解,需要进一步研究。此外,还需要进行更多的研究,以确定限制异亮氨酸摄入是否会产生负面影响,并研究氨基酸的最佳水平如何随年龄和性别而变化。"拉明说:"我们发现雌性小鼠比雄性小鼠获益更少,我们或许可以利用这一点来找到机制。"研究人员指出了这项研究的一些局限性。他们只研究了单一的限制水平,而对卡路里和蛋白质限制饮食的其他研究表明,不同品系和性别的小鼠可能对不同的限制水平做出最佳反应。此外,为了保持饮食等热量,低氨基酸饮食中氨基酸的减少量由额外的碳水化合物来平衡,异亮氨酸的减少量由非必需氨基酸来平衡。更复杂的是,人类需要异亮氨酸来维持生命。它是红细胞内的携氧色素,有助于制造血红蛋白,也是肌肉蛋白质合成、能量生产和免疫系统支持等重要功能所必需的。"我们不能让每个人都改吃低异亮氨酸饮食,"拉明说。"但将这些益处缩小到单一氨基酸,能让我们更接近于了解生物过程,或许还能为人类提供潜在的干预措施,比如异亮氨酸阻断药物。"这项研究发表在《细胞代谢》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399301.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1399301.htm

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揭开生命构件的起源:星际云的作用碳质软石是一种石质陨石,富含有机化合物,包括氨基酸。这些氨基酸是蛋白质的组成部分,科学家对它们非常感兴趣,因为它们可能提供有关地球上生命起源和其他星球上生命潜力的线索。了解碳质软石如何获得这些氨基酸是揭开我们太阳系和生命起源之谜的关键一步。"碳质软石是宇宙中最古老的一些物体,是被认为对生命的起源有贡献的陨石。它们含有几种不同的分子和有机物质,包括胺和氨基酸,它们是生命的关键组成部分,对创造地球上的生命至关重要。这些物质是创造蛋白质和肌肉组织所必需的,"Qasim说。大多数陨石是很久以前在位于火星和木星之间的小行星带中破碎的小行星碎片。这些碎片在与地球相撞之前,会长期围绕太阳运行,时间跨度可能长达数百万年。Qasim和其他人正在试图回答的一个问题是,氨基酸首先是如何进入碳质软骨岩的。由于大多数陨石来自小行星,科学家们试图通过在实验室环境中模拟小行星的条件来重现氨基酸,这一过程被称为"水相改变"。为了确定氨基酸在多大程度上是在小行星条件下形成的,以及在多大程度上是从星际分子云中继承的,Qasim和她的团队模拟了在星际分子云中会发生的胺和氨基酸的形成,形成了一个有机残留物(如上图)。然后,她在与小行星相关的条件下处理这种残余物,也称为水相改变。"这种方法还没有100%的成功,"Qasim说。"然而,小行星的构成起源于母体的星际分子云,其中富含有机物。虽然在星际云中没有氨基酸的直接证据,但却有胺类的证据。分子云可能提供了小行星中的氨基酸,小行星将它们传递给了陨石"。为了确定氨基酸在多大程度上是在小行星条件下形成的,以及在多大程度上是从星际分子云中继承的,Qasim模拟了胺和氨基酸的形成,因为它将在星际分子云中发生。"我创造了云中非常常见的冰,并对其进行辐照,以模拟宇宙射线的影响,"Qasim解释说,他在2020年至2022年期间在马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心工作时进行了这项实验。"这导致分子破裂并重新组合成更大的分子,最终形成了有机残留物。"然后,Qasim通过水力改变重现小行星的条件,再次处理该残留物,并研究该物质,寻找胺类和氨基酸。"无论我们做什么样的小行星处理,来自星际冰实验的胺和氨基酸的多样性都保持不变,这告诉我们,星际云的条件对小行星的加工是相当有弹性的。这些条件可能影响了我们在陨石中发现的氨基酸的分布。"然而,氨基酸的单个丰度增加了一倍,这表明小行星加工影响了氨基酸的存在量。从本质上讲,必须同时考虑星际云的条件和小行星的加工,以最好地解释分布。Qasim期待着对来自OSIRIS-REx等任务的小行星样本进行研究,该任务目前正在返回地球的途中,将小行星Bennu的样本于9月运抵这里,还有最近从小行星Ryugu返回的Hayabusa2,以更好地了解星际云在分布生命构件中所发挥的作用。Qasim说:"当科学家研究这些样本时,他们通常试图了解小行星的过程正在影响什么,但很明显,我们现在需要解决星际云如何也在影响生命构成要素的分布。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1344665.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1344665.htm

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