Antik Dünya’ya nükleobazları teslim eden meteoroidlerin kavramsal görüntüsü. Nükleobazlar, hidrojen atomlarının beyaz küreler, karbonun siyah, azotun mavi ve oksijenin kırmızı olduğu yapısal diyagramlarla temsil edilir. Kredi: NASA Goddard/CI Laboratuvarı/Dan Gallagher
Bilim adamları, yeni analizleri kullanarak, beş bilgi biriminden son ikisini buldular. DNA ve RNA göktaşlarından alınan örneklerde henüz keşfedilmemişti. Bir göktaşında DNA oluşumu pek olası olmasa da, bu keşif, bu genetik parçaların teslimat için uygun olduğunu ve erken Dünya’da eğitici moleküllerin gelişimine katkıda bulunmuş olabileceğini gösteriyor. Uluslararası bir ekip tarafından yapılan keşif, NASA Araştırmacılar, asteroitlerdeki kimyasal reaksiyonların, antik Dünya’ya göktaşı çarpmaları veya belki de toz düşüşü ile teslim edilmiş olabilecek yaşamın yapı taşlarından bazılarını üretebileceğine dair kanıtlara katkıda bulunuyor.
Dünyadaki her canlıyı inşa etme ve çalıştırma talimatlarını içeren tüm DNA ve RNA, nükleobazlar adı verilen beş bilgi bileşeni içerir. Şimdiye kadar, dünya dışı örnekleri araştıran bilim adamları, beşten sadece üçünü bulmuştu. Bununla birlikte, Doçent Doktor Yasuhiro Oba liderliğindeki bir bilim adamları ekibi tarafından yakın zamanda yapılan bir analiz, Hokkaido ÜniversitesiHokkaido, Japonya, daha önce bilim adamlarının gözünden kaçmış olan son iki nükleobazı belirledi.
Nükleobazlar, çok çeşitli olan pürinler ve pirimidinler adı verilen organik molekül sınıflarına aittir. Bununla birlikte, şimdiye kadar göktaşlarında neden daha fazla türün keşfedilmediği bir sır olarak kalıyor.
“Pürinler ve pirimidinlerin neden istisnai olduklarını merak ediyorum, çünkü diğer organik bileşik sınıflarından farklı olarak karbonlu göktaşlarında yapısal çeşitlilik göstermezler. amino asitler ve hidrokarbonlar, “diyor Oba, dergide bugün (26 Nisan 2022) yayınlanan araştırma hakkında bir makalenin baş yazarı Doğa İletişimi. “Pürinler ve pirimidinler, kendi çalışmamızın gösterdiği gibi, dünya dışı ortamlarda sentezlenebildiğinden, göktaşlarında bu organik moleküllerin geniş bir çeşitliliğini bulmayı bekleyebiliriz.”
NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde makalenin yazarlarından Danny Glavin, “Bugün yaşamda kullanılan tüm nükleobaz setinin, yaşam ortaya çıktığında Dünya’da mevcut olabileceğine dair kanıtlarımız var” dedi.
Bu yeni keşfedilen nükleobaz çifti, sitozin ve timin, bilim adamları daha önce numuneleri çıkardıklarında bozulmuş olabilecek daha hassas yapıları nedeniyle muhtemelen önceki analizlerde anlaşılması zor olmuştur. Daha önceki deneylerde, bilim adamları örnek üzerindeki moleküllerin çözeltiye geçmesini sağlamak için göktaşı tanelerini sıcak bir banyoya yerleştirerek bir “göktaşı çayı” yarattılar ve daha sonra dünya dışı çorbanın moleküler yapısını analiz ettiler.
Glavin, “Bu su özlerini, iyi maddeleri, Dünya’daki yaşamın kökeni için temel yapı taşları olabilecek eski organik molekülleri içerdikleri için inceliyoruz” dedi.
Bu iki nükleobaz ne kadar hassas olduğundan, ekip başlangıçta onları örneklerde görmeye şüpheyle yaklaştı. Ancak yeni keşfe iki faktör katkıda bulunmuş olabilir: Birincisi, ekip bileşikleri çıkarmak için sıcak formik yerine soğuk su kullandı. asit — ki bu çok reaktiftir ve önceki örneklerde bu kırılgan molekülleri yok edebilirdi. İkincisi, bu moleküllerin daha küçük miktarlarını yakalayabilen daha hassas analitikler kullanıldı.
NASA Goddard’daki makalenin ortak yazarı Jason Dworkin, “Bu grup, sıcak çaydan çok soğuk demlemeye benzeyen ve daha hassas bileşikler çıkarabilen bir teknik başardı” dedi. “Çok kırılgan olan sitozini gördüklerine şaşırdım.”
Bulgu, dünyadaki yaşamın uzaydan mı yoksa gezegenin bebeklik dönemindeki prebiyotik çorbada mı ortaya çıktığı konusunda dumanı tüten bir silah sağlamıyor. Ancak, örnekte bulunan diğer moleküllere ek olarak, bugün yaşamı oluşturan nükleobaz setini tamamlamak, yaşamın başlangıcını anlamaya çalışan bilim adamlarına laboratuvarda deneyebilecekleri daha fazla bileşik verir.
“Bu, giderek daha fazla parça ekliyor; Dworkin, meteorların artık şeker ve bazlara sahip olduğu bulundu” dedi. “Uzaydan biyolojinin temel moleküllerinin yapımındaki ilerlemeyi görmek heyecan verici.”
Bu analiz yalnızca Dünya’da yaşamın başlangıcını modelleyenler için kite eklemekle kalmadı, aynı zamanda gelecekte asteroitlerden, özellikle de Bennu’nun yola çıkan örneklerinden bilgi çıkarmak için daha etkili bir teknik için bir kavram kanıtı sağlıyor. NASA’nın OSIRIS-REx görevi aracılığıyla önümüzdeki yıl Dünya.
Referans: Yasuhiro Oba, Yoshinori Takano, Yoshihiro Furukawa, Toshiki Koga, Daniel P. Glavin, Jason P. Dworkin ve Hiroshi Naraoka, “Karbonlu meteorlarda dünya dışı pürin ve pirimidin nükleobazlarının geniş çeşitliliğinin belirlenmesi”, 26 Nisan 2022, Doğa İletişimi.
DOI: 10.1038/s41467-022-29612-x
Araştırma, JSPS KAKENHI Hibe Numaraları JP21H04501, JP21H05414, JP20H02019, 21KK0062, 21J00504, JP20H00202 ve JP20H05846; NASA Astrobiyoloji Enstitüsü, Goddard Astrobiyoloji Merkezi’ne 13-13NAI7-0032 ödülü, NASA Goddard’daki Temel Laboratuvar Araştırması (FLaRe) çalışma paketi aracılığıyla NASA’nın Gezegensel Bilimler Bölümü Dahili Bilim İnsanı Finansman Programı ve Simons Vakfı’ndan bir hibe (SCOL ödülü 302497) aracılığıyla ). Bu çalışma, Hokkaido Üniversitesi, Düşük Sıcaklık Bilimi Enstitüsü’nde (21G008) Ortak Araştırma Teşvik Projesine uygun olarak yürütülmüştür.