Wetenschappers ontdekken bouwstenen van RNA in een wolk in de Melkweg

Wetenschappers hebben enkele van de bouwstenen van het leven ontdekt – bekend als nitrillen – in het hart van onze Melkweg.

Ze werden gespot in een moleculaire wolk van gas en stof door een team van internationale onderzoekers met behulp van twee telescopen in Spanje.

Nitrillen zijn belangrijke bouwstenen voor RNA – een DNA-achtig nucleïnezuur dat in alle levende cellen wordt aangetroffen.

Experts zeiden dat hun ontdekking aangeeft dat nitrillen tot de meest voorkomende chemische families in het universum behoren, wat een “RNA-wereld” -theorie over de oorsprong van het leven ondersteunt.

Dit geeft aan dat het leven op aarde oorspronkelijk alleen afhing van RNA en dat DNA en proteolytische enzymen zich later ontwikkelden.

RNA kan beide functies vervullen: het opslaan en transcriberen van informatie zoals DNA, en het katalyseren van reacties zoals enzymen.

Volgens de “RNA World”-theorie hoeven nitrillen en andere bouwstenen van het leven niet per se op aarde zelf te zijn ontstaan.

Experts zeiden dat hun ontdekking aangeeft dat nitrillen tot de meest voorkomende chemische families in het universum behoren, wat een “RNA-wereld” -theorie over de oorsprong van het leven ondersteunt. Dit geeft aan dat het nitril mogelijk in de ruimte is ontstaan ​​en naar de jonge aarde is ‘gelanceerd’ in meteorieten en kometen (opgeslagen afbeelding)

Het kan ook zijn ontstaan ​​in de ruimte en naar de jonge aarde ‘bewogen’ in meteorieten en kometen tijdens de ‘Late Heavy Bombardment’-periode, tussen 4,1 en 3,8 miljard jaar geleden.

Als ondersteuning zijn nitrillen en andere elementaire moleculen van nucleotiden, lipiden en aminozuren gevonden in moderne kometen en meteorieten.

De vraag is, waar kunnen deze deeltjes vandaan komen in de ruimte?

Het hoofdfilter zijn moleculaire wolken, die dichte en koude gebieden van het interstellaire medium zijn, die geschikt zijn voor de vorming van complexe moleculen.

De moleculaire wolk G + 0,693-0,027 heeft bijvoorbeeld een temperatuur van ongeveer 100 K, een breedte van ongeveer drie lichtjaar en een massa van ongeveer duizend keer de massa van onze zon.

Er is geen bewijs dat er momenteel sterren worden gevormd binnen G+ 0.693-0.027, hoewel wetenschappers vermoeden dat het in de toekomst kan evolueren tot een sterrenkraamkamer.

Het team van experts ontdekte een reeks nitrillen, waaronder cyanoalleen, propargylcyanide, cyanopropyn en mogelijk cyanoformaldehyde en glycolonitril, die nog niet eerder in de wolk waren gevonden, gedefinieerd als G + 0.693-0.027.

“Hier laten we zien dat de chemie die voorkomt in het interstellaire medium in staat is om op efficiënte wijze meerdere nitraten te synthetiseren, die essentiële moleculaire voorlopers zijn voor het ‘DNA-wereld’-scenario, zei hoofdonderzoeksauteur Dr. Victor M. Rivilla, een onderzoeker aan de Astrobiologisch Centrum van de Spaanse Nationale Onderzoeksraad. Ribe.”

Hij voegde eraan toe: ‘De chemische inhoud van G + 0,693-0,027 is vergelijkbaar met die van andere stervormingsgebieden in onze melkweg, evenals de inhoud van objecten in het zonnestelsel, zoals kometen.

Dit betekent dat zijn onderzoek ons ​​belangrijke inzichten zou kunnen geven in de chemische componenten die in de nevel aanwezig waren en waaruit ons planetenstelsel is ontstaan.

De onderzoekers gebruikten de 100 voet (30 m) Granada IRAM-telescoop en de 130 voet (40 m) YEPS-telescoop in Guadalajara.

Het team van experts ontdekte een reeks nitrillen, waaronder cyanoalleen, propargylcyanide en cyanopropyn, die nog niet zijn gevonden bij G+ 0.693-0.027, hoewel ze in 2019 werden gemeld in de TMC-1 donkere wolk in de sterrenbeelden. en Auriga, een moleculaire wolk met omstandigheden die heel anders zijn dan G+ 0,693-0,027.

De wetenschappers vonden ook potentieel bewijs voor cyanoformaldehyde en glycolonitril.

Cyanoformaldehyde werd voor het eerst gedetecteerd in de moleculaire wolken van TMC-1 en Sgr B2 in het sterrenbeeld Boogschutter, en glycolonitril in de zonachtige protoster IRAS16293-2422 B in het sterrenbeeld Ophiuchus.

Om DNA en RNA te vormen, zijn twee soorten chemische bouwstenen nodig – of nucleobasen

Mede-onderzoeksauteur Dr. Miguel A Requena Torres, een docent aan de Towson University in Maryland, zei: “Dankzij onze waarnemingen van de afgelopen jaren, inclusief de huidige resultaten, weten we nu dat nitrillen tot de meest voorkomende chemische families in de wereld. Universum.

We vonden ze in moleculaire wolken in het centrum van onze melkweg, protosterren met verschillende massa’s, meteorieten en kometen, evenals in de atmosfeer van Titan, de grootste manen van Saturnus.

“Tot nu toe hebben we veel eenvoudige voorlopers van nucleotiden ontdekt, die de bouwstenen van RNA zijn”, zegt auteur dr. Izaskun Jiménez-Serra, die ook onderzoeker is bij het Centrum voor Astrobiologie van de Spaanse Nationale Onderzoeksraad.

Maar er ontbreken nog steeds belangrijke moleculen die moeilijk te detecteren zijn.

We weten bijvoorbeeld dat de oorsprong van het leven op aarde waarschijnlijk ook andere moleculen vereiste, zoals lipiden, die verantwoordelijk zijn voor de vorming van de eerste cellen.

We moeten ons daarom ook concentreren op het begrijpen hoe lipiden worden gevormd uit eenvoudigere voorlopers die beschikbaar zijn in het interstellaire medium.

De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift de grens.