Racemizarea aminoacizilor
Racemizarea aminoacizilor este o metodă de datare care folosește procesul natural de racemizare pentru a estima vârsta unei probe biologice. [1] [2] [3] [4] [5] Această tehnică este aplicată în paleobiologie , arheologie , criminalistică , tafonomie , sedimentologie și alte domenii.
În cristale, aminoacizii există în două forme oglindă, numite enantiomeri (sau izomeri optici ), care orientează planul luminii polarizate spre stânga (forma „stângaci” sau „L”) sau dreapta („dreapta” sau Forma „D”.): În organismele vii este prezentă doar forma stângaci L.
Odată cu apariția morții organismului, moleculele aminoacizilor încep să devină dextro, până la atingerea unei stări de echilibru între cei doi izomeri optici, în care lumina nu va mai fi deviată, ca stângaci și dreapta- formularele predate sunt echivalente. Această etapă se numește racem . [6] Măsurarea relației dintre configurațiile D și L într-o probă biologică permite să existe o estimare a timpului scurs de la moartea organismului viu. [7]
Factori care afectează racemizarea
Viteza cu care are loc racemizarea nu este complet constantă: variază în funcție de temperatură și de tipul de aminoacizi.
Metoda de datare bazată pe fenomen nu este ușor de aplicat, datorită determinării dificile a temperaturilor medii la care a fost supusă proba de-a lungul istoriei sale. De exemplu, expunerea la o sursă de căldură de origine naturală sau antropică, cum ar fi un incendiu, poate accelera foarte mult inversarea de la forma stângaci la dreapta.
Din anii șaptezeci metoda a fost aplicată în arheologie pentru datarea oaselor. Limita cronologică de validitate a metodei datează de acum aproximativ 100.000 de ani. Deoarece clima influențează viteza cu care apare fenomenul, este necesar să se calibreze mai întâi metoda specifică pentru locul investigat, prin intermediul altor tipuri de analize. După această calibrare, metoda racemizării poate fi utilizată pentru datarea descoperirilor organice, depășind în timp mult dincolo de posibilitățile metodei cu radiocarbon .
Aminoacizi folosiți
În analizele de racemizare, în mod normal se face referire la raportul D-aloisoleucină / L- izoleucină (raportul A / I sau D / L), care are avantajul de a fi ușor de măsurat și cronologic valabil pentru întregul cuaternar . [8]
Tehnicile de cromatografie lichidă de înaltă performanță (HPLC) pot măsura până la 9 aminoacizi utili în geocronologie pe diferite scale de timp pe o singură cromatogramă : acid aspartic , acid glutamic , serină , alanină , arginină , tirozină , valină , fenilalanină , leucină ). [9] [10] [11]
În ultimii ani s-au înregistrat progrese în măsurarea aminoacizilor separat cu tehnica intra-cristalină, care pare să îmbunătățească rezultatele în unele cazuri. [12]
Notă
- ^ JL Bada, Datarea racemizării aminoacizilor a oaselor fosile , în Revista anuală a științelor planetei și planetare , vol. 13, 1985, pp. 241-268, Bibcode : 1985AREPS..13..241B , DOI : 10.1146 / annurev.ea.13.050185.001325 .
- ^ L. Canoira, MJ García-Martínez, JF Llamas, JE Ortíz și TD Torres, Kinetics of amino acid racemization (epimerization) in the dentine of fossil and modern bear teeth , în International Journal of Chemical Kinetics , vol. 35, nr. 11, 2003, p. 576, DOI : 10.1002 / kin.10153 .
- ^ J. Bada și GD McDonald, Racemizarea aminoacizilor pe Marte: implicații pentru conservarea biomoleculelor dintr-o biotă marțiană dispărută ( PDF ), în Icarus , vol. 114, 1995, pp. 139-143, Bibcode : 1995Icar..114..139B , DOI : 10.1006 / icar.1995.1049 , PMID 11539479 .
- ^ BJ Johnson și GH Miller,Archaeological Applications of Amino Acid Racemization , in Archaeometry , vol. 39, nr. 2, 1997, p. 265, DOI : 10.1111 / j.1475-4754.1997.tb00806.x .
- ^ 2008 [1] Arhivat 22 ianuarie 2015 la Internet Archive . citat: Rezultatele oferă un caz convingător pentru aplicabilitatea metodelor de racemizare a aminoacizilor ca instrument de evaluare a modificărilor dinamicii depoziționale, a ratelor de sedimentare, a medierii în timp, a rezoluției temporale a înregistrării fosilelor și a supraimprimărilor tafonomice de-a lungul ciclurilor stratigrafice de secvență.
- ^(RO) IUPAC Gold Book, „racemate”
- ^ Laborator de geocronologie a aminoacizilor , Universitatea Arizona de Nord , pe jan.ucc.nau.edu . Accesat la 2 aprilie 2020 (Arhivat din original la 14 martie 2012) .
- ^ NEaar: Racemizarea aminoacizilor din nord-est , pe york.ac.uk , Universitatea din York.
- ^ Kaufman, DS și WF Manley, O nouă procedură pentru determinarea raporturilor de aminoacizi dl în fosile utilizând cromatografia lichidă în fază inversă , în Quaternary Science Reviews , vol. 17, n. 11, 1998, pp. 987-1000, Bibcode : 1998QSRv ... 17..987K , DOI : 10.1016 / S0277-3791 (97) 00086-3 .
- ^ Kaufman, DS, 2000 în Perspectives in Amino Acid and Protein Geochemistry , Oxford University Press, New York, 145-160.
- ^ Metodă , pe laboratorul de geocronologie a aminoacizilor , Universitatea din Arizona de Nord.
- ^ Penkman, KEH , DS Kaufman, D. Maddy și MJ Collins,Comportamentul în sistem închis al fracțiunii intra-cristaline de aminoacizi în cochilii de moluște , în Quaternary Geochronology , vol. 3, 1-2, 2008, pp. 2-25, DOI : 10.1016 / j.quageo.2007.07.001 , PMC 2727006 , PMID 19684879 .
