98% सल्फ्यूरिक अम्ल में भी पेप्टाइड्स ने बनाए स्थिर ‘ओमेगा-लूप’ ढाँचे

शुक्र के बादलों की बूंदों जैसा लगभग 98% सल्फ्यूरिक अम्ल हर जटिल जैविक अणु को तुरंत नष्ट कर देगा—MIT के नए परिणाम इस धारणा को पूरी तरह सही नहीं मानते। शोधकर्ताओं ने पाया कि कुछ चुने हुए छोटे पेप्टाइड्स इस अत्यंत अम्लीय माध्यम में हफ्तों तक बने रहे और ‘ओमेगा-लूप’ जैसी निश्चित त्रि-आयामी संरचनाओं में मुड़े। यह शुक्र के बादलों में जटिल पूर्व-जैविक रसायन की संभावना बढ़ाता है, पर यह वहाँ जीवन होने का प्रमाण नहीं है। 6

प्रयोग में क्या मिला

शोध दल ने लगभग शुद्ध सल्फ्यूरिक अम्ल में पेप्टाइड्स का अध्ययन उच्च-क्षेत्र समाधान NMR से किया। NMR, अर्थात न्यूक्लियर मैग्नेटिक रेज़ोनेंस स्पेक्ट्रोस्कोपी, अणुओं की रासायनिक अवस्था और उनके त्रि-आयामी विन्यास के संकेत देती है। परिणामों में पेप्टाइड्स का केवल बचे रहना ही नहीं, बल्कि उनका दोहराने योग्य, व्यवस्थित 3D तह बनाना भी दिखा। 6

ओमेगा-लूप प्रोटीन या पेप्टाइड में पाया जाने वाला एक सघन, गैर-नियमित संरचनात्मक रूप है। इसका महत्व इसलिए है कि जैविक कार्य के लिए अणु का महज़ टूटे बिना बचा रहना पर्याप्त नहीं होता; अक्सर उसे एक स्थिर और विशिष्ट आकार भी चाहिए होता है। 6

इतना अम्ल होने पर भी बंध क्यों नहीं टूटे?

इसका संभावित रासायनिक उत्तर पानी की कमी में है। पेप्टाइड बंध का अम्ल-उत्प्रेरित विखंडन हाइड्रोलिसिस है, जिसमें पानी अभिक्रिया करने वाले न्यूक्लियोफाइल की भूमिका निभाता है। लगभग 98% सल्फ्यूरिक अम्ल में पानी बहुत कम होता है। इसलिए केवल अम्ल द्वारा प्रोटॉन जुड़ जाना पेप्टाइड बंध को कुशलता से काटने के लिए पर्याप्त न हो सकता है। यह एक यांत्रिक व्याख्या है, न कि इस बात का प्रमाण कि हर प्रकार का पेप्टाइड ऐसे माध्यम में टिकेगा। 3

सावधानी जरूरी है: पहले 20 होमोडाइपेप्टाइड्स पर हुए परीक्षण में अधिकांश अणु शुक्र-संगत सल्फ्यूरिक-अम्ल परिस्थितियों में कुछ हफ्तों के भीतर सॉल्वोलिसिस से टूट गए थे। कुछ अपवाद जरूर मिले थे। 3

NMR ने सल्फ्यूरिक अम्ल की भूमिका के बारे में क्या संकेत दिया

NMR स्पेक्ट्रा में ऐसे निश्चित विन्यास और अंतःक्रियाओं के संकेत मिले जो इस विचार से मेल खाते हैं कि सल्फ्यूरिक-अम्ल के अणु पेप्टाइड के चारों ओर व्यवस्थित होकर उसकी तह को स्थिर बनाने में मदद कर रहे हैं। यानी इस मामले में विलायक केवल विनाशकारी माध्यम नहीं रहा, बल्कि एक तरह के आणविक ‘स्कैफोल्ड’ की तरह काम कर सकता है। 6

यह पृथ्वी के जल-आधारित रसायन के हमारे सहज अनुभव से उलटा निष्कर्ष है। फिर भी, उपलब्ध साक्ष्य सभी पेप्टाइड अनुक्रमों के लिए इस सूक्ष्म तंत्र को पूरी तरह स्थापित नहीं करते; वे खास अणुओं में संरचित तह बनने का प्रायोगिक अवलोकन दिखाते हैं। 6

पहले के MIT निष्कर्षों से आगे का कदम

यह काम 2020 से चल रहे उस शोध कार्यक्रम को आगे बढ़ाता है जिसमें लगभग शुद्ध सल्फ्यूरिक अम्ल में NMR के जरिए न्यूक्लिक-अम्ल के निर्माण खंडों, लिपिड्स और अमीनो अम्लों की स्थिरता का अध्ययन किया गया था। 6

बाद के प्रयोगों में एडेनिन, साइटोसिन, ग्वानिन, थाइमिन, यूरैसिल, प्यूरिन, पिरिमिडिन और संबंधित न्यूक्लिक-अम्ल क्षारों को कमरे के तापमान पर सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल में एक वर्ष से अधिक समय तक स्थिर पाया गया। 2

नया निष्कर्ष इसलिए अधिक महत्वपूर्ण है कि बात अब केवल ‘जीवन के घटक बच सकते हैं’ तक सीमित नहीं है। छोटे अमीनो-अम्ल पॉलिमर एक व्यवस्थित संरचना बनाए रख सकते हैं—और ऐसी संरचना आणविक कार्य के लिए एक अतिरिक्त आवश्यक शर्त हो सकती है। 6

शुक्र पर जीवन की खोज के लिए इसका अर्थ

यह अध्ययन उस दावे को कमजोर करता है कि शुक्र के सल्फ्यूरिक-अम्ल वाले बादल रासायनिक रूप से पूरी तरह निष्फल हैं। यह अपेक्षाकृत समशीतोष्ण बादल-परत में जटिल कार्बनिक रसायन, और संभवतः जल से अलग विलायक पर आधारित जैविक प्रणालियों की संभावना का समर्थन करता है। लेकिन इससे चयापचय, प्रतिकृति, विकास या वर्तमान जीवों का प्रदर्शन नहीं होता। 6

अगला स्वाभाविक परीक्षण पेप्टाइड न्यूक्लिक अम्ल (PNA) है। PNA में न्यूक्लिक-अम्ल के क्षार और पेप्टाइड-जैसी बैकबोन दोनों होते हैं। शुरुआती परिणाम बताते हैं कि 98% सल्फ्यूरिक अम्ल में लगभग 25 °C पर 14 दिनों बाद PNA हेक्सामर्स का विघटन अनुक्रम के अनुसार 0.4% से 28.6% तक था, जबकि 80 °C से अधिक तापमान पर पूर्ण सॉल्वोलिसिस हुआ। 1

मिशनों और बाह्यग्रहों के लिए संकेत

‘मॉर्निंग स्टार’ कार्यक्रम के शुक्र मिशनों के लिए यह काम बादल-बूंदों की रासायनिक संरचना मापने तथा कार्बनिक अणुओं या रासायनिक असंतुलनों की तलाश का अतिरिक्त आधार देता है। इसका अर्थ किसी खास मिशन में जीवन-संबंधी खोज की भविष्यवाणी नहीं है; बल्कि इतना है कि अम्लीय बादलों को पहले ही रासायनिक रूप से अप्रासंगिक मानकर खारिज नहीं करना चाहिए। 6

व्यापक स्तर पर, रहने योग्य दुनिया की खोज केवल पृथ्वी जैसे, सतह पर तरल पानी वाले ग्रहों तक सीमित नहीं रहनी चाहिए। अम्लीय बादलों वाले संसार और शुक्र जैसे बाह्यग्रह भी अधिक ध्यान के पात्र हो सकते हैं। हालांकि, किसी अणु की स्थिरता दिख जाना उस दुनिया को रहने योग्य सिद्ध करने से बहुत दूर है। 6