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이웃집과학자

"운석에서 외계 단백질 발견"

By 이웃집과학자

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한 연구팀이 30년 전 지구에 떨어졌던 운석에서 최초로 외계 단백질을 발견했다고 주장했습니다. 해당 논문은 <arXiv>에 게재됐는데요. 초전도체 X-선 공급업체인 Plex사의 물리학자 Malcolm McGeoch가 이끄는 과학자들은 1990년 알제리에 떨어진 운석 Acfer 086을 분석했습니다. 높은 정밀도의 질량분석법(mass spectrometry)을 이용해 새로운 단백질의 존재를 밝혀냈다고 합니다.


1990년 알제리에 떨어졌던 운석 Acfer 086을 분석한 결과..

출처AdobeStock
운석에서 발견하는 생명체의 징후

얼마 전 <PNAS(2019)>에 게재된 연구에서도 탄소가 풍부한 두 개의 탄소질 콘드라이트 운석의 가루를 분석해 생명체를 만드는 데 중요한 역할을 하는 DNA와 RNA의 공통 물질인 당(sugar)을 발견하기도 했죠. 이렇게 지난 몇 년 간 태양계의 운석에서는 생명체를 만들 수 있는 몇 가지 구성요소(building block)가 확인됐습니다. 생명체에 필요한 분자를 만들 수 있는 역할을 할 수 있는 시안화물(Cyanide), 당에서 발견되며 RNA의 구성요소로 특히 중요한 리보스(ribose), 그리고 단백질을 형성하기 위해 결합하는 유기화합물인 아미노산(amino acid),핵염기(nucleobase), 인산염등이 대표적입니다.

지구에 떨어진 탄소질 콘드라이트 운석.

출처P. Jenniskens (SETI Institute) and Eric James (NASA Ames)

연구진이 '헤몰리틴(hemolithin)'이라고 명명한 이 단백질을 구조적으로 지구에 있는 단백질과 비교하면 비슷했습니다. 반면 중수소와 수소의 비율은 지구상의 어떤 것과도 일치하지 않았습니다. 단, 장주기 혜성과는 일치했습니다. 이를 통해 연구팀은 이 단백질의 구조가 외계에서 왔으며 46억년 전에 원시태양 원반이 형성됐을 당시 만들어졌을 가능성이 있다고 주장했습니다.


일반적인 글리신(Glycine) 분자 구조.

출처AdobeStock

이들이 발견한 헤몰리틴(hemolithin)은 아미노산인 글리신(glycine)의 끝부분에 철과 산소, 리튬 원자가 덮여있는 형태였습니다. 연구진이 모델링을 진행했을 때 글리신은 따로 떨어져 있는 것이 아니라 단백질의 일부라는 걸 발견했습니다. 우리가 아는 한 생명체는 단백질 없이 존재할 수 없습니다. 이 발견이 외계 생명체에 대한 증거는 아니지만, 이 단백질의 발견은 우주에 있는 암석에서 또 다른 생명체의 구성 요소들이 만들어질 수 있다는 걸 발견한 셈이죠. 물론, 이 논문은 아직 아카이브에 게재됐기 때문에 피어리뷰 과정을 거쳐야 합니다.


우주에서 자라는 단백질 결정(오른쪽)이 지구에서 자란 것보다 더 크고 완벽(왼쪽).

출처JAXA

한편, NASA에 따르면 우주에서는 중력 감소로 인해 단백질이 더 쉽게 만들어질 수 있다고 하는데요. 심지어 우주에서 성장한 결정이 지구에서보다 종종 더 완벽하게 만들어질 수 있다고 합니다. 그래서 일부 과학자들은 우주에 단백질이 존재할 가능성이 매우 높다고 하는데요. 이 단백질이 정말 운석에서 발견된 최초의 외계 단백질인지는 향후 더 지켜봐야할 것 같습니다. 

##참고자료##

  • McGeoch, Malcolm, Sergei Dikler, and Julie EM McGeoch. "Hemolithin: a Meteoritic Protein containing Iron and Lithium." arXiv preprint arXiv:2002.11688 (2020). 
  • Furukawa, Yoshihiro, et al. "Extraterrestrial ribose and other sugars in primitive meteorites." Proceedings of the National Academy of Sciences (2019). 


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