Naukowcy odkrywają elementy budulcowe RNA w chmurze w Drodze Mlecznej

Naukowcy odkryli niektóre elementy budulcowe życia – znane jako nitryle – w sercu naszej Drogi Mlecznej.

Zostały dostrzeżone w molekularnym obłoku gazu i pyłu przez zespół międzynarodowych naukowców korzystających z dwóch teleskopów w Hiszpanii.

Nitryle są ważnymi elementami budulcowymi RNA – kwasu nukleinowego podobnego do DNA, który znajduje się we wszystkich żywych komórkach.

Eksperci stwierdzili, że ich odkrycie wskazuje, że nitryle należą do najliczniejszych rodzin chemicznych we wszechświecie, co potwierdza teorię „świata RNA” o pochodzeniu życia.

Wskazuje to, że życie na Ziemi pierwotnie zależało tylko od RNA, a DNA i enzymy proteolityczne ewoluowały później.

RNA może pełnić obie swoje funkcje: przechowywanie i transkrypcję informacji, takich jak DNA, oraz katalizowanie reakcji, takich jak enzymy.

Zgodnie z teorią „Świata RNA”, nitryle i inne elementy budulcowe życia niekoniecznie muszą pochodzić z samej Ziemi.

Eksperci stwierdzili, że ich odkrycie wskazuje, że nitryle należą do najliczniejszych rodzin chemicznych we wszechświecie, co potwierdza teorię „świata RNA” o pochodzeniu życia. Wskazuje to, że nitryl mógł powstać w kosmosie i „wystrzelić” na młodą Ziemię w meteorytach i kometach (zdjęcie przechowywane)

Mogła również pochodzić z kosmosu i „przemieścić się” na młodą Ziemię w meteorytach i kometach podczas okresu „późnego ciężkiego bombardowania”, między 4,1 a 3,8 miliarda lat temu.

Jako wsparcie, we współczesnych kometach i meteorytach znaleziono nitryle i inne elementarne cząsteczki nukleotydów, lipidów i aminokwasów.

Pytanie brzmi, skąd te cząstki mogą pochodzić w kosmosie?

Głównym filtrem są obłoki molekularne, które są gęstymi i zimnymi obszarami ośrodka międzygwiazdowego, które nadają się do tworzenia złożonych cząsteczek.

Na przykład obłok molekularny G + 0,693-0,027 ma temperaturę około 100 K, szerokość około trzech lat świetlnych i masę około tysiąca razy większą od masy naszego Słońca.

Nie ma dowodów na to, że gwiazdy obecnie formują się w obrębie G+ 0,693-0,027, chociaż naukowcy podejrzewają, że w przyszłości może ona ewoluować w gwiezdny żłobek.

Zespół ekspertów odkrył szereg nitryli, w tym cyjanoallen, cyjanek propargilu, cyjanopropyn i prawdopodobnie cyjanoformaldehyd i glikonitryl, które nie były wcześniej znajdowane w chmurze, zdefiniowane jako G + 0,693-0,027.

„Tutaj pokazujemy, że chemia zachodząca w ośrodku międzygwiazdowym jest w stanie wydajnie syntetyzować wiele azotanów, które są niezbędnymi prekursorami molekularnymi w scenariuszu „świata DNA”, powiedział główny autor badania, dr Victor M. Rivilla, naukowiec z Centrum Astrobiologii Hiszpańskiej Narodowej Rady ds. Badań. Ribe.”

Dodał: „Zawartość chemiczna G + 0,693-0,027 jest podobna do zawartości innych regionów gwiazdotwórczych w naszej galaktyce, a także zawartości obiektów Układu Słonecznego, takich jak komety.

Oznacza to, że jego badania mogą dać nam ważny wgląd w składniki chemiczne, które były dostępne w mgławicy i które dały początek naszemu układowi planetarnemu.

Naukowcy wykorzystali 30-metrowy teleskop Granada IRAM oraz 40-metrowy teleskop YEPS w Guadalajara.

Zespół ekspertów odkrył szereg nitryli, w tym cyjanoallen, cyjanek propargilu i cyjanopropyn, których nie znaleziono jeszcze w G+ 0,693-0,027, chociaż zostały zgłoszone w 2019 r. w ciemnym obłoku TMC-1 w konstelacjach. i Auriga, obłok molekularny o warunkach bardzo odmiennych od G+ 0,693-0,027.

Naukowcy znaleźli również potencjalne dowody na obecność cyjanoformaldehydu i glikoonitrylu.

Cyjanoformaldehyd po raz pierwszy wykryto w obłokach molekularnych TMC-1 i Sgr B2 w gwiazdozbiorze Strzelca, a glikonitryl w protogwiazie IRAS16293-2422 B w gwiazdozbiorze Wężownika.

Do utworzenia DNA i RNA potrzebne są dwa rodzaje chemicznych elementów budulcowych – lub zasady nukleinowe

Współautor badania, dr Miguel A Requena Torres, wykładowca na Uniwersytecie Towson w Maryland, powiedział: „Dzięki naszym obserwacjom z ostatnich kilku lat, w tym bieżącym wynikom, wiemy teraz, że nitryle należą do najliczniejszych rodzin chemicznych w świat. Wszechświat.

Znaleźliśmy je w obłokach molekularnych w centrum naszej galaktyki, protogwiazdach o różnych masach, meteorytach i kometach, a także w atmosferze Tytana, największego księżyca Saturna.

„Do tej pory odkryliśmy wiele prostych prekursorów nukleotydów, które są budulcem RNA” – powiedział autor dr Izaskun Jiménez-Serra, który jest również naukowcem w Centrum Astrobiologii Hiszpańskiej Narodowej Rady Badawczej.

Jednak nadal brakuje kluczowych cząsteczek, które są trudne do wykrycia.

Na przykład wiemy, że powstanie życia na Ziemi prawdopodobnie wymagało również innych cząsteczek, takich jak lipidy, które są odpowiedzialne za powstawanie pierwszych komórek.

Dlatego powinniśmy również skupić się na zrozumieniu, w jaki sposób lipidy powstają z prostszych prekursorów dostępnych w ośrodku międzygwiazdowym.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie granica.