Stability toward High Energy Radiation of Non-Proteinogenic Amino Acids: Implications for the Origins of Life

Abstract

A series of non-proteinogenic amino acids, most of them found quite commonly in the meteorites known as carbonaceous chondrites, were subjected to solid state radiolysis in vacuum to a total radiation dose of 3.2 MGy corresponding to 23% of the total dose expected to be taken by organic molecules buried in asteroids and meteorites since the beginning of the solar system 4.6 × 109 years ago. The radiolyzed amino acids were studied by FT-IR spectroscopy, Differential Scanning Calorimetry (DSC) and by polarimety and Optical Rotatory Dispersion (ORD). It is shown that an important fraction of each amino acid is able to “survive” the massive dose of radiation, while the enantiomeric excess is partially preserved. Based on the results obtained, it is concluded that it is unsurprising to find amino acids even in enantiomeric excess in carbonaceous chondrites.

Электронные И Оптические Свойства Фуллерена С-=sub=-70-=/Sub=- В Рамках Концепции Сильно Коррелированного Состояния

“…Спектр оптического поглощения фуллерена C 70 в н-гексане был получен еще в работе [12]. Позднее, в 2013 г., вышла уже упоминавшаяся работа [11], в которой измерены спектры оптического поглощения фуллеренов C 60 и С 70 , растворенных в н-гексане. Результат для C 70 , получен-ный на длинах волн от 190 до 1100 nm, практически совпадает с результатом [12].…”

“…Для отношения интенсивностей мы в настоящей работе взяли значение 7.5. Именно при этом значении наблюдается наилучшее согласие теоретической кривой суммарного спектра оптического поглощения с экспе-риментальной кривой, измеренной в [11]. Поскольку снятие запрета на переходы происходит вследствие температурных искажений симметрии, весьма вероятно, что с ростом температуры относительная интенсивность " запрещенных" переходов должна возрастать.…”

“…Спектр оптиче-ского поглощения фуллерена С 60 , измеренный в [11], содержит полосы поглощения при 210 и 260 nm, что соответствует переходам между электронными состо-яниями с разностью энергий ∼ 5−6 eV. Это значение порядка ширины зоны π-электронов в фуллеренах, кото-рая была бы в отсутствие кулоновского взаимодействия.…”

“…Отме-тим, что наши расчеты не являются расчетами ab initio, а точные значения вероятности перехода (и степень их отличия от нуля) требуют точного знания волновых функций соответствующих состояний и вычисления на их основе матричных элементов переходов. Поэтому наши утверждения, что интенсивность переходов на длинных волнах в 100−200 раз ниже, являются чи-сто феноменологическими и основываются на экспери-ментальных данных [11,12]. Симметрия фуллерена С 60 (группа симметрии I h ) такова, что в его энергетическом спектре, полученном в рамках классического хюккелев-ского расчета, разрешенные по симметрии переходы между состояниями, разность энергий которых была бы порядка 5−6 eV, отсутствуют.…”

Efforts and Challenges in Engineering the Genetic Code

“…These hypotheses have been reviewed elsewhere [10,11]. Although some existing noncanonical amino acids (NCAAs) are known to be compatible with enzymatic aminoacylation [12,13,14,15,16,17,18,19,20], the 20 canonical amino acids in the standard genetic code have been stringently selected over the course of biological evolution. Organisms that require peptides with modified side chains will often resort to pre-translational or post-translational modifications to incorporate NCAAs [21,22,23,24,25,26].…”