Aszimmetria a biológiában: eredet és jelentőség

Az (alapvető, biológiai/molekuláris) szimmetriasértés lényege, hogy az élő szervezetek az aminosavak és cukrok (tipikusan) két lehetséges optikai izomeréből jellemzően csak az egyiket építik be: a fehérjék L-aminosavakat, a nukleinsavak D-cukrokat tartalmaznak. Az egyik alapkérdés tehát az, hogyan választotta ki a természet az egyik izomert, hogy aztán az életet erre építse?


 



A királis enantiomer, vagy másképpen optikai izomer molekula-párok szimmetria szempontjából úgy viszonyulnak egymáshoz, mint a jobb és bal kezünk. Az élettelen természetben a lehetséges optikai izomerek egyenlő arányban (racém keverékként) fordulnak elő, míg az élő anyagok optikailag tiszták, tehát jellemzően csak az egyik izomer fordul elő. Az „optikai tisztaság” az élet alapvető feltétele és megkülönböztető tulajdonsága, ami a genetikai kód mellett, közös minden földi élő szervezetben.

 

Az élet keletkezésére vonatkozó elméleteknek szükségképpen ki kell térniük az optikai tisztaság eredetére. Két irányzatból az egyik a mainak megfelelő, királisan tiszta szervezetek evolúciós előnyeit feltételezi az ellentétesen királis társaikkal szemben. A másik, a prebiológiai evolúció alatt (teljesen azonos általános paraméterekkel bíró izomer-párokat feltételezve) fizikai-kémiai kölcsönhatásokkal tolja el az egyensúlyt a mai élőkre is jellemző aszimmetria irányába.


Aszimmetria a biológiában: eredet és jelentőség 

 

A témának vannak gyakorlati vonatkozásai is. Példák:

  • élőkben előfordulhat „kényszerített” racemizáció, ami (ha fellép) egészségügyi következményekkel jár
  • ha az élő elpusztul, az optikai tisztaság kontrollja megszűnik, az aszimmetria jól jellemezhető paraméterekkel a szimmetria irányába változik (racemizáció) – az aktuális D/L arányt kor-, vagy un. paleotemperatura meghatározásra lehet használni
  • az optikai tisztaság, mint az élet alapfeltétele elfogadott – a NASA nem talált ilyet a Marson, így a kimutatott szerves anyagok abiotikus eredetére következtettek
  • „nem-természetes” izomerek célzott beépítésével előnyös tulajdonságú hatóanyagok/gyógyszerek tervezhetők (QSAR).

 

Irodalmi adatok és saját kísérletek, tapasztalatok alapján foglalunk össze idevágó ismereteket, természetesen a teljesség igénye nélkül, az időkorlát miatt leegyszerűsítve - széles érdeklődésű közönségre számítva.

 

Az előadás megtekintése:

Szélessávú I. változat (méret: 256x144 sávszélesség: 89 kb/s)

Szélessávú II. változat (méret: 424x240 sávszélesség: 329 kb/s)

Szélessávú III. változat (méret: 640x360 sávszélesség: 757 kb/s)

LAN változat (méret: 852x480 sávszélesség: 1385 kb/s)


Megjegyzések:

Az Internet elérés sávszélessége, és számítógépe teljesítménye szerint válasszon a fenti lehetőségek közül!

Az előadás megtekintéséhez Microsoft Windows operációs rendszer alatt a Windows Media Player 9-es vagy 10-es változatát ajánljuk. A korábbi Windows Media Player elvileg automatikusan telepíti a szükséges Windows Media 9-es kodeket, ha mégsem történne meg, abban az esetben a Windows Media 9-es kodekcsomag külön telepítése szükséges.

Linux alatt az Mplayer program használatát javasoljuk.

Természetesen más Windows Media 9-es formátummal kompatibilis lejátszóprogram is használható.

Kérjük, amennyiben technikai problémája van, írjon a help@cc.u-szeged.hu címre.