"지구생명체 우주기원설 증거 찾았다"
日 천문대 등 국제연구팀, 아미노산 수수께끼 밝혀
일본 국립천문대 등이 참가한 국제연구팀이 지구 생명체의 근원인 아미노산이 우주에서 왔다는 생명의 '우주기원설'을 뒷받침할만한 증거를 발견했다고 6일 밝혔다.
일 국립천문대 등이 지난달 국제과학지 '생명의 기원과 생태의 진화'에 발표한 뒤 이날 소개한 논문에 따르면 연구팀은 근적외선 편광 관측장치를 이용해 지구에서 1,500광년 떨어진 별 생성 영역인 오리온 대성운 중심부를 관측한 결과 젊고 무거운 별인 IRc2 부근서 원편광(圓偏光)이 태양계의 400배 이상 크기로 퍼져 있는 것을 처음 확인했다. 원편광은 원을 그리며 오른쪽이나 왼쪽의 일정 방향으로 규칙적으로 진동하는 특수광선이다.
연구팀은 이 영역에는 두 가지 형태의 원편광이 존재하며 이 광선이 각각 좌ㆍ우 두 가지 종류의 아미노산을 좌형 또는 우형만 남기고 한쪽을 파괴시키는 것도 확인했다.
이 발견이 지구 생명의 기원에 의미를 갖는 것은 인류를 포함한 지구 생명체는 모두 좌형 아미노산을 갖고 있기 때문이다. 보통 화학반응으로는 좌ㆍ우 아미노산이 비슷한 비율로 생겨나기 때문에 지금까지의 생명체 자연발생설로는 이 같은 현상을 완전히 설명하기 어려웠다.
연구팀은 원시 태양계가 이번 관측에서처럼 젊은 대질량 별의 원편광을 쏘여 아미노산에 이상이 생기면서 좌형 아미노산으로 치우쳤고 이후 운석과 함께 지구로 이 아미노산이 옮겨 왔을 것으로 추측할 수 있다고 설명했다. 연구팀은 지구에 떨어진 운석을 분석, 태양계 가까이 대질량 별이 존재하고 있었다고 유추해낸 기존 연구 결과도 이번 관측과 일치한다고 덧붙였다.
도쿄=김범수특파원 bskim@hk.co.kr
“지구 생명 우주기원설 증거 찾았다”美·日 등 4개국 연구팀 20100407003995
일본의 국립천문대를 포함한 국제연구팀이 지구상 생명의 기원이 되는 ‘아미노산’이 우주에서 날아왔다는 설을 뒷받침할 유력한 증거를 발견했다고 요미우리신문이 7일 보도했다.
신문에 따르면 아미노산에는 우형과 좌형의 두 개 타입이 있는데, 인류를 포함한 지구상 생물은 모두 좌형 아미노산으로 돼 있다. 학계에서는 지구상의 일반적인 화학반응에서는 아미노산이 좌우형 거의 같은 양으로 나오는데 왜 생물에게만 아미노산의 좌형 편향이 나타나는지가 큰 수수께끼였다.
미국 일본 영국 호주 4개국으로 이뤄진 연구팀은 남아프리카에 있는 근적외선 망원경을 사용해 지구로부터 1500광년 떨어진 오리온 대성운의 중심부를 관측, 아미노산을 좌우 한쪽으로 편향되게 하는 ‘원편광’이라는 특수한 빛이 태양계의 400배나 되는 광대한 범위를 비추고 있는 것을 처음으로 규명해 냈다.
연구팀은 “태양계 초기에 이 지역의 원편광에 의해 형성된 좌형 아미노산이 운석을 타고 지구에 옮겨져 처음으로 생명이 탄생하게 된 것으로 추정된다”고 설명했다.
도쿄=김동진 특파원 bluewins@segye.com
아미노산 (화합물) [아미노카르복시산]
염기성을 띠는 아미노기(-NH2)와 산성을 띠는 카르복시기(-COOH) 및 유기원자단인 R기(또는 곁가지)로 구성된 유기화합물.
이 3가지 작용기에 따라 각 아미노산 특유의 구조가 만들어지며 구조식은 다음과 같다.
프롤린과 히드록시프롤린의 구조는 기본구조에서 벗어나는 예로서, 아미노기 대신 고리형 구조의 1, 2차 아미노기를 가지고 있다.
천연에는 100개 이상의 아미노산이 존재하지만 이가운데 약 20개의 아미노산만이 원생동물에서 동식물에 이르는 유기체(有機體)에 공통으로 존재하며 단백질 합성에 이용된다. 이들 가운데 대략 10개는 인체에서 합성이 불가능한 필수아미노산이므로 음식물로부터 섭취해야 하고, 나머지 10개(비필수아미노산)는 아미노기 전달반응이라고 하는 산화-환원 반응에 의해 합성된다. DNA는 아미노산을 특정 위치에 배열하여 단백질이 만들어지도록 한다. 각각의 아미노산은 펩티드 결합에 의해 결합되어 다양한 단백질(효소·독·호르몬, 생체구조·물질수송·수측기능 요소, 특정한 생물학적 활성을 갖는 분자 등을 포함)을 만든다. 대부분의 단백질은 100개 이상의 아미노산으로 이루어져 있다.
아미노산은 모두가 기본적인 구조로서 카르복시기와 아미노기를 가지기 때문에 이들 작용기가 나타내는 공통적인 성질을 가지지만, 각각의 고유한 물리적·화학적 성질은 R기의 구조와 화학적 성질에 따라 달라진다. 아미노산은 보통 R기의 극성(pH가 중성인 물과 상호작용하는 경향)과 전하에 따라 분류된다.
pH가 중성인 수용액에서 아미노산은 약산과 약염기의 성질을 동시에 나타낸다. 즉 아미노기가 수소 이온을 받아서 양전하를 띠거나 카르복시기가 수소 이온을 잃어 음전하를 띤다. 아미노산끼리 결합해 단백질을 만들 때 pH에 따라 수소 이온을 받아들이거나 내놓음으로써, 항상 일정한 pH가 유지되도록 한다. 이러한 완충작용(緩衝作用)은 혈액의 pH를 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 아미노산이 결핍되면 체내의 단백질이 전체적으로 손실되어 체중감소, 빈혈, 근소모성 질환을 일으킨다. 특정한 아미노산의 결핍은 특수한 질병을 유발하고, 아미노산 대사의 유전병은 보통 아미노산의 전달 또는 이화작용(분해)의 결함 때문에 발생한다.→
이화작용