Co się wydarzyło?

Ich badania pomogły rozwiązać jedną z największych zagadek świata chemii, nad którą naukowcy zastanawiają się od ponad stu lat: jak może spontanicznie powstawać homochiralność.

„Niektóre cząsteczki, takie jak aminokwasy, występują w dwóch wariantach, które są lustrzanymi odbiciami siebie nawzajem. Jednak organizmy żywe posiadają tylko jedno z tych lustrzanych odbić” – wyjaśnia w komunikacie prasowym Królewska Szwedzka Akademia Nauk. Tak jest np. z białkami naszych komórek, które występują niemal wyłącznie w konfiguracji lewoskrętnej czy cukrach tworzących DNA i RNA, które występują tylko w konfiguracji D, czyli prawoskrętnej.

„Powstanie takiej chemicznej asymetrii długo pozostawało zagadką. Kagan i Soai zostali wyróżnieni za jej rozwiązanie” – czytamy w komunikacie Akademii Noblowskiej. „Gdy zaczęli eksperymentować z reakcjami chemicznymi mogącymi prowadzić do powstania dwóch cząsteczek będących lustrzanymi odbiciami, w probówkach zawsze uzyskiwali równe proporcje obu form. Dążyli jednak do wytwarzania tylko jednej z nich, ponieważ w przypadku cząsteczek oddziałujących na organizmy żywe — na przykład w lekach — tylko jedna z form lustrzanych wywołuje pożądany skutek” – wyjaśnił Komitet Noblowski.

Henri Kagan, profesor z Francji już w 1986 roku odkrył, że nawet niewielka przewaga jednej lustrzanej wersji może zostać w reakcji chemicznej mocno wzmocniona. Nowy sposób sterowania reakcjami chemicznymi, Komitet Noblowski nazwał efektem nieliniowym.

W 1995 roku Kenso Soai z Japonii odkrył autokatalizę asymetryczną, wskazując, że istnieje reakcja, która pozwala tworzyć kolejne cząsteczki podobne do siebie. Czyli jeśli na początku mamy choćby minimalną przewagę jednej wersji, to one zaczynają coraz szybciej przyrastać. A im ich jest więcej, tym szybciej powstają kolejne. Pierwsza w historii reakcja chemiczna mogąca prowadzić do homochiralności dała podwaliny pod kolejne badania, których zwieńczeniem była reakcja z 2003 roku, w której powstawała tylko jedna z dwóch możliwych form lustrzanych.

„Dzięki Henriemu Kaganowi i Kenso Soai wiemy już, w jaki sposób może powstawać homochiralność. Ich odkrycia miały kluczowe znaczenie dla chemików projektujących reakcje służące do wytwarzania produktów leczniczych” – podkreślił Komitet Noblowski.

Jaki jest kontekst?

Pierwszą Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii przyznano w 1901 roku. W 2025 roku otrzymali ją Susumu Kitagawa, Richard Robson i Omar M. Yaghi za rozwój struktur metalo-organicznych, czyli MOF-ów. Materiały te mogą m.in. wychwytywać i przechowywać określone substancje, a Komitet wskazywał ich potencjalne zastosowania m.in. przy wychwytywaniu dwutlenku węgla czy pozyskiwaniu wody z powietrza.

Laureaci otrzymują medal, dyplom oraz nagrodę finansową. Obecnie pełna Nagroda Nobla wynosi 12 mln koron szwedzkich i zostanie podzielona między dwójkę naukowców.

W czwartek, 8 października poznamy laureatka lub laureatkę Literackiej Nagrody Nobla, a w piątek nazwisko osoby, która otrzyma Pokojową Nagrodę Nobla.

Przeczytaj więcej w OKO.press:

Przeczytaj także: