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ASTROCHEMIE: Chirale Moleküle im All

Erstmals haben Forscher chirale Moleküle im interstellaren Raum außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt. Der Fund ist ein Mosaikstein zur Beantwortung der Frage, wie das Leben auf der Erde entstand. Denn in der Biochemie von Lebewesen spielen solche Moleküle eine große Rolle.

Chirale Moleküle existieren in mehreren räumlichen Anordnungen, die (ganz oder in Teilen) wie Bild und Spiegelbild aussehen und sich nicht zur Deckung bringen lassen. Diese Formen stimmen zwar in wesentlichen Eigenschaften überein, etwa in Schmelz-, Siedepunkt und chemischem Reak­tionsverhalten. Sie haben aber meist unterschiedliche physiologische Wirkungen. So kann eine Form giftig und die andere harmlos sein. Lebewesen bevorzugen von chiralen Naturstoffen in der Regel nur eine Form. Beispielsweise stellen Organismen ihre Proteine aus L-Aminosäuren, nicht aus D-Aminosäuren her. Wie das evolutionär entstand, ist bis heute nicht geklärt.

Die Wissenschaftler um Brett A. McGuire vom California Institute of Technology (USA) untersuchten die Sternentstehungsregion Sgr B2 nahe dem Milchstraßenzentrum mit Hilfe des Green-Bank-Radioteleskops in West Virginia (USA) und des Parkes-Radioteleskops in Australien. Die aufgenommenen Spektren liefern deutliche Hinweise darauf, dass die Region Sgr B2 große Mengen des chiralen Moleküls Propylenoxid enthält, das in zwei geometrischen Varianten existiert. Die Messungen erlauben allerdings keinen Rückschluss auf die jeweilige Häufigkeit. Fotochemisch selektive Vorgänge, die von zirkular polarisiertem Licht angetrieben werden, könnten zur Anreicherung der einen oder anderen Form führen, wie sie in heutigen Lebewesen oft zu beobachten ist, vermuten die Forscher. Künftige Messungen sollen hier weitere Aufschlüsse geben.

August 2016

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft August 2016

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  • Quelle

McGuire, B. A. et al.: Discovery of the Interstellar Chiral Molecule Propylene Oxide (CH3CHCH2O). In: Science 352, S. 1449 – 1452, 2016