ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

ปริศนากรดอะมิโน เมื่อโครงสร้างซ้าย-ขวาอาจไม่ได้จำเป็นกับชีวิต

10 ธ.ค. 673 นาที10 ธ.ค. 67

กรดอะมิโนพื้นฐานบนโลกใบนี้มีอยู่ 20 ชนิดและทุกชนิดล้วนมีโครงสร้างที่อยู่บนพื้นฐานโครงสร้างมุมซ้าย ซึ่งน่าแปลกประหลาดมากเมื่อเราพบว่าไม่ว่าจะเป็นโครงสร้างซ้ายหรือขวากรดอะมิโนก็สามารถทำงานได้เหมือนกัน

ขนาดตัวอักษร

กรดอะมิโนพื้นฐานบนโลกใบนี้มีอยู่ 20 ชนิดและทุกชนิดล้วนมีโครงสร้างที่อยู่บนพื้นฐานโครงสร้างมุมซ้าย ซึ่งน่าแปลกประหลาดมากเมื่อเราพบว่าไม่ว่าจะเป็นโครงสร้างซ้ายหรือขวากรดอะมิโนก็สามารถทำงานได้เหมือนกัน

ชีวิตบนโลกนั้นล้วนมีกรดอะมิโนเป็นองค์ประกอบสำคัญ น่าประหลาดที่กรดอะมิโนแทบทุกรูปแบบที่สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์และใช้ในการสร้างโมเลกุลต่าง ๆ ส่วนใหญ่แล้วเป็นกรดอะมิโนที่มีรูปแบบที่เหมือนเดิมเสมอโดยไม่เคยมีการบิดมุมของโมเลกุลในรูปแบบอื่นเลย เราเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า Homochirality ที่โมเลกุลของโปรตีนที่ชีวิตสร้างขึ้นล้วนอคติและไม่สร้างโมเลกุลเดียวกันที่มีรูปร่างทางเรขาคณิตที่สะท้อนตรงข้ามกับลักษณะปกติ

ภาพของโมเลกุล Alanine ทั้งสองโครงสร้างที่สะท้อนกัน โดยโมเลกุลทั้งสองมีคุณสมบัติที่เหมือนกันทุกประการเว้นแต่มุมของโมเลกุลไม่เหมือนกันเท่านั้น แต่เรากลับพบโมเลกุลที่มีโครงสร้างเดียวกันเพียงโครงสร้างเดียวในชีวิต

แม้ว่าทั้งสองทิศทางของโมเลกุลกรดอะมิโนจะมีจำนวนธาตุ และมุมหักงอที่เท่ากันทุกอย่าง แต่ชีวิตกลับไม่เลือกสร้างและใช้โมเลกุลของกรดอะมิโนที่มีทรงสะท้อนกับโครงสร้างปกติเลย ทำให้เกิดทฤษฎีขึ้นมาว่าตัวรับของกรดอะมิโนในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตจะไม่ได้ออกแบบมาเพื่อการรับกับกรดอะมิโนตัวเดียวกันที่มีลักษณะต่างไปจากเดิม ซึ่งนำมาสู่การตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับทฤษฎีวิวัฒนาการและการคัดเลือกการใช้งานกรดอะมิโนที่มีมุมเฉพาะเพียงเท่านั้น

ภาพเปรียบเทียบโมเลกุลซ้ายกับโมเลกุลขวานั้นแตกต่างราวกับแค่เงาภาพสะท้อนจากกระจกเงา ที่ทั้งสองเหมือนกันแต่กลับไม่มีชีวิตไหนที่เรียกใช้โมเลกุลฝั่งขวามือเลยแม้แต่ชีวิตเดียว ราวกับว่าโมเลกุลนั้นไม่มีอยู่จริง

ซึ่งนำมาสู่การทดลองของ NASA ที่ได้ทำการจำลองสภาพแวดล้อมคล้ายกับโลกในยุคดึกดำบรรพ์ที่ชีวิตแรกเริ่มนั้นได้เกิดขึ้นมา และใช้ RNA และ Ribozymes ที่สามารถสังเคราะห์กรดอะมิโนขึ้นมาได้ บรรจุลงไปในสภาพแวดล้อมจำลอง ซึ่งผลปรากฏว่า Ribozymes สามารถที่จะสังเคราะห์กรดอะมิโนโมเลกุลเดียวกันแต่มีการบิดงอของโครงสร้างคนละรูปแบบกันได้ หรือกล่าวคือโมเลกุลที่สะท้อนรูปทรงกันนั้นสามารถเกิดขึ้นได้ ไม่ได้มีการลำเอียงหรืออคติกับรูปร่างของกรดอะมิโนรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง

นำมาสู่ปริศนาใหม่อีกครั้งหนึ่งว่าในเมื่อ RNA ไม่ได้มีอคติต่อรูปทรงของกรดอะมิโนแล้วทำไมชีวิตในปัจจุบันจึงเลือกอคติกับรูปทรงของกรดอะมิโน อาจจะเกิดจากแรงกดดันทางสภาพแวดล้อมบางอย่างที่ทำให้ชีวิตที่เลือกใช้กรดอะมิโนเพียงรูปทรงเดียวอยู่รอดได้มากกว่า

amino acid

แม้การศึกษาเกี่ยวกับการเลือกอคติของชีวิตกับรูปทรงของกรดอะมิโนจะไม่ได้ไขปริศนาการคัดเลือกแต่สร้างปริศนามากกว่าเดิม แต่มันก็พามนุษย์เข้าใกล้ความจริงเกี่ยวกับการกำเนิดของชีวิตและการคัดเลือกโดยธรรมชาติมากยิ่งขึ้น ซึ่งนำมาสู่คำตอบว่าทำไมชีวิตบนโลกทุกวันนี้จึงมีลักษณะที่เป็นเช่นนี้

การศึกษาเรื่องราวที่ชีววิทยาครั้งบรรพกาลนั้นเป็นเรื่องราวที่ยุ่งยากและซับซ้อนเนื่องจากระยะเวลาเหล่านั้นผ่านมาร่วม 4,000 ล้านปีมาแล้ว หลักฐานหลายชิ้นก็ล้วนสูญหายไปตามกาลเวลา เพื่อเข้าใจรูปแบบพื้นฐานของชีวิตแรกเริ่มบนโลก นักวิทยาศาสตร์หลาย ๆ คนจึงเริ่มหันเหเป้าหมายการศึกษาไปยังดาวเคราะห์ที่เปรียบเสมือนห้องเก็บหลักฐานจากยุคก่อกำเนิดของระบบสุริยะเพื่อตามหาสารอินทรีย์และกรดอะมิโนแรกเริ่มที่จำเป็นต่อชีวิตเพื่อเป็นอีกหนึ่งทางเลือกในการไขปริศนาเกี่ยวกับชีวิตแรกบนโลก

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์


อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS  

ที่มาข้อมูล : NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

เขียนโดย

🌎 "รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก" ไปกับ Thai PBS Sci & Tech • วิทยาศาสตร์ • เทคโนโลยี นวัตกรรม • ดาราศาสตร์ • Media Literacy • Cyber Security • Tips & Tricks • Trends

บทความที่เกี่ยวข้อง

เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2!วิทยาศาสตร์

เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2!

เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2 “โฟกัส” อยู่ที่วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจทางสังคมอีก 2 เรื่อง 2 คน คือ “โสกราตีส” (Socrates) และ “เปาบุ้นจิ้น”

11 ต.ค. 69|1 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
Francis Halzen คว้ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 2026 จากการบุกเบิกการตรวจจับนิวทริโนพลังงานสูงจากเอกภพวิทยาศาสตร์

Francis Halzen คว้ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 2026 จากการบุกเบิกการตรวจจับนิวทริโนพลังงานสูงจากเอกภพ

คณะกรรมการรางวัลโนเบลประกาศมอบรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2026 ให้แก่ ฟรานซิส ฮัลเซน (Francis Halzen) จาก University of Wisconsin–Madison ประเทศสหรัฐอเมริกา

08 ต.ค. 69|4 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
รู้จัก “กาฬโรค” เพื่อรู้เท่าทันโรค พร้อมรับมือ-ป้องกันอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้นวิทยาศาสตร์

รู้จัก “กาฬโรค” เพื่อรู้เท่าทันโรค พร้อมรับมือ-ป้องกันอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้น

การเสียชีวิตของหญิงอายุ 28 ปี ซึ่งทำงานในห้องปฏิบัติการต่อต้านโรคระบาดในรัสเซีย ทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับสาเหตุของอาการป่วยของเธอ โดยอาจเกี่ยวกับกับโรคกาฬโรคปอด

06 ต.ค. 69|5 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคตเทคโนโลยี

หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคต

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศวิทยาศาสตร์

กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศ

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
Meta แบนโฆษณา TikTok บน Facebook และ Instagram ใน 7 ประเทศ รวมไทย มีผลทันที!Social Media

Meta แบนโฆษณา TikTok บน Facebook และ Instagram ใน 7 ประเทศ รวมไทย มีผลทันที!

10 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
“ลูกเห็บหลงฤดู” เหตุการณ์ลูกเห็บตกกลางกรุง เมื่อ 1 ต.ค. 69วิทยาศาสตร์

“ลูกเห็บหลงฤดู” เหตุการณ์ลูกเห็บตกกลางกรุง เมื่อ 1 ต.ค. 69

02 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
สาเหตุการสูญพันธุ์ใหญ่ที่สุด : ผลวิจัยใหม่วิทยาศาสตร์

สาเหตุการสูญพันธุ์ใหญ่ที่สุด : ผลวิจัยใหม่

27 ก.ย. 69
อ่านต่อ →
“พยากรณ์อากาศ” รู้ได้อย่างไร? ฝนจะตก แดดจะออก พายุจะเข้าวิทยาศาสตร์

“พยากรณ์อากาศ” รู้ได้อย่างไร? ฝนจะตก แดดจะออก พายุจะเข้า

23 ก.ย. 69
อ่านต่อ →
นักวิทย์อัปโหลดสมองแมลงหวี่ สร้างปรากฏการณ์ครั้งใหญ่ในโลกอินเทอร์เน็ตวิทยาศาสตร์

นักวิทย์อัปโหลดสมองแมลงหวี่ สร้างปรากฏการณ์ครั้งใหญ่ในโลกอินเทอร์เน็ต

22 ก.ย. 69
อ่านต่อ →
โดนใจคนปลวกขึ้นบ้าน! สารเคมีชนิดใหม่กำจัดปลวกได้ 95% ไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์วิทยาศาสตร์

โดนใจคนปลวกขึ้นบ้าน! สารเคมีชนิดใหม่กำจัดปลวกได้ 95% ไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์

21 ก.ย. 69
อ่านต่อ →