juli 13, 2024

Soest Nu

Soest Nu is de toonaangevende aanbieder van kwalitatief Nederlands nieuws in het Engels voor een internationaal publiek.

Wetenschappers ontdekken bouwstenen van RNA in een wolk in de Melkweg

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.

De ontdekking: 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 (vergelijkbaar met die op de foto) door een team van internationale onderzoekers.

Experts zeiden dat hun ontdekking aangeeft dat nitrilen tot de meest voorkomende chemische families in het universum behoren, wat de theorie ondersteunt

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 leven op aarde is mogelijk begonnen dankzij een aangepaste versie van het moderne RNA

Wetenschappers denken dat het leven op aarde mogelijk is begonnen dankzij een aangepaste versie van het zustermolecuul van het moderne DNA.

DNA is de ruggengraat van het leven en bijna heel onze planeet is ervan afhankelijk, maar op de primitieve aarde was de primitieve versie van zijn minder bekende zuster – RNA – het brandpunt van de evolutie, zeggen experts.

RNA is structureel vergelijkbaar met DNA, behalve dat een van de vier basisstukken, thymine, is vervangen door uracil.

Dit verandert de vorm en structuur van het molecuul en onderzoekers hebben lang geloofd dat deze chemische stof nodig was voor de ontwikkeling van de eerste levensvormen op aarde.

READ  NASA en JAXA lossen problemen op met een nieuwe röntgenastronomiesatelliet

Een toevallige ontdekking door academici van de Harvard University, gepubliceerd in december 2018, wees uit dat een iets andere versie van RNA mogelijk het belangrijkste ingrediënt was dat het leven op aarde mogelijk maakte.

Wetenschappers beweren dat een chemische stof genaamd inosine aanwezig kan zijn in plaats van guanine, waardoor het leven kan evolueren.

Deze kleine verandering in de basen, bekend als nucleotiden, kan het eerste bekende bewijs leveren van de “universele RNA-hypothese” – een theorie die beweert dat RNA een integraal onderdeel was van primitieve levensvormen – zeggen ze.

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.

READ  De bandietenvlieg is een aerodynamische acrobaat die halverwege de vlucht zijn prooi kan vangen

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

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.

Uitleg over DNA en RNA: de moleculen die de genetische informatie voor het leven bevatten

DNA – RNA – staat algemeen bekend als het molecuul in de kern van al onze cellen dat genetische informatie bevat.

Het heeft de vorm van een dubbele helix en bestaat uit kleine secties die nucleotiden worden genoemd.

READ  Wat gebeurt er met Voyager 1? De toekomst van NASA's interstellaire ruimtevaartuig lijkt onzeker

Elke nucleotide bevat een nucleolaire groep, een suiker en een fosfaat.

De suikercomponent van dit specifieke molecuul wordt deoxyribose genoemd en vormt een D in DNA.

Dit is een op cyclische koolstof gebaseerde chemische stof met vijf koolstoffen die in een vijfhoek zijn gerangschikt.

Bij het tweede koolstofatoom zit een enkel waterstofatoom vast aan de deoxyribose.

Hieraan kan ook extra zuurstof worden vastgemaakt.

In dit geval vormt de geoxygeneerde chemische stof wat eenvoudig bekend staat als R-ribose in RNA.

De deoxy Het voorvoegsel betekent letterlijk: zonder zuurstof.

De vorm van RNA en DNA

Ribose kan bijna alles wat deoxyribose kan en codeert ook genetische informatie in sommige cellen en organismen.

Wanneer zuurstof aanwezig is, verandert het drastisch hoe chemicaliën zich binden en naast andere moleculen zitten.

Wanneer zuurstof aanwezig is – in RNA – kan het verschillende vormen aannemen.

Wanneer er geen zuurstof aanwezig is op deze specifieke plaats – in DNA – vormt het molecuul de iconische dubbele helix.

RNA gebruikt

DNA wordt vaak afgebroken tot RNA en gelezen door cellen om de genetische code te vertalen en te kopiëren om eiwitten en andere moleculen noodzakelijk te maken voor het leven.

RNA gebruikt drie paren van dezelfde DNA-paren: cytosine, guanine en adenine.

Het andere basenpaar, thymine, wordt uitgewisseld in het RNA van Uracil.

RNA wordt vaak gevonden in eenvoudigere organismen, zoals bacteriën.

Het is ook vaak een virus, met hepatitis, griep en HIV in alle vormen van RNA.

Mitochondriaal RNA

Alle dierlijke cellen gebruiken DNA, met één opvallende uitzondering: mitochondriën.

Mitochondriën zijn de krachtcentrales van de cel en zetten glucose om in pyruvaat en vervolgens in adenosinetrifosfaat (ATP) via de Krebs-cyclus.

Al dit proces vindt plaats in dit ene organel in cellen en ATP is de universele vorm van energie en wordt gebruikt in alle aerobe organismen.

Mitochondriën bevatten een kleine streng RNA die uniek is voor het dierenrijk.

Het wordt uitsluitend door de moeder overgedragen (de vader leeft in het sperma maar lost op tijdens de bevruchting) en stelt de mens in staat om de moederlijke afstamming de hele tijd terug te traceren.