Οι επιστήμονες ανακαλύπτουν δομικά στοιχεία RNA σε ένα σύννεφο στον Γαλαξία μας

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν μερικά από τα δομικά στοιχεία της ζωής – γνωστά ως νιτρίλια – στην καρδιά του Γαλαξία μας.

Εντοπίστηκαν σε ένα μοριακό νέφος αερίου και σκόνης από μια ομάδα διεθνών ερευνητών χρησιμοποιώντας δύο τηλεσκόπια στην Ισπανία.

Τα νιτρίλια είναι σημαντικά δομικά στοιχεία για το RNA – ένα νουκλεϊκό οξύ που μοιάζει με DNA που βρίσκεται σε όλα τα ζωντανά κύτταρα.

Οι ειδικοί είπαν ότι η ανακάλυψή τους δείχνει ότι τα νιτρίλια είναι από τις πιο άφθονες χημικές οικογένειες στο σύμπαν, υποστηρίζοντας μια θεωρία του «κόσμου RNA» σχετικά με την προέλευση της ζωής.

Αυτό δείχνει ότι η ζωή στη Γη αρχικά εξαρτιόταν μόνο από το RNA και ότι το DNA και τα πρωτεολυτικά ένζυμα εξελίχθηκαν αργότερα.

Το RNA μπορεί να εκτελέσει και τις δύο λειτουργίες τους: την αποθήκευση και τη μεταγραφή πληροφοριών όπως το DNA και την κατάλυση αντιδράσεων όπως τα ένζυμα.

Σύμφωνα με τη θεωρία «Κόσμος RNA», τα νιτρίλια και άλλα δομικά στοιχεία της ζωής δεν χρειάζεται απαραίτητα να έχουν προέλθει από την ίδια τη Γη.

Οι ειδικοί είπαν ότι η ανακάλυψή τους δείχνει ότι τα νιτρίλια είναι από τις πιο άφθονες χημικές οικογένειες στο σύμπαν, υποστηρίζοντας μια θεωρία του «κόσμου RNA» σχετικά με την προέλευση της ζωής. Αυτό δείχνει ότι το νιτρίλιο μπορεί να προήλθε από το διάστημα και να «εκτοξεύτηκε» στη νεαρή Γη μέσα σε μετεωρίτες και κομήτες (αποθηκευμένη εικόνα)

Μπορεί επίσης να προήλθε από το διάστημα και να «μετακόμισε» στη νεαρή Γη μέσα σε μετεωρίτες και κομήτες κατά την περίοδο του «Ύστερου Βαρύ Βομβαρδισμού», μεταξύ 4,1 και 3,8 δισεκατομμυρίων ετών πριν.

Ως υποστήριγμα, νιτρίλια και άλλα στοιχειώδη μόρια νουκλεοτιδίων, λιπιδίων και αμινοξέων έχουν βρεθεί σε σύγχρονους κομήτες και μετεωρίτες.

Το ερώτημα είναι, από πού μπορούν να προέλθουν αυτά τα σωματίδια στο διάστημα;

Το κύριο φίλτρο είναι τα μοριακά νέφη, τα οποία είναι πυκνές και ψυχρές περιοχές του διαστρικού μέσου, οι οποίες είναι κατάλληλες για το σχηματισμό πολύπλοκων μορίων.

Για παράδειγμα, το μοριακό νέφος G + 0,693-0,027 έχει θερμοκρασία περίπου 100 K, πλάτος περίπου τρία έτη φωτός και μάζα περίπου χίλιες φορές τη μάζα του Ήλιου μας.

Δεν υπάρχουν ενδείξεις ότι αυτή τη στιγμή σχηματίζονται αστέρια εντός του G+ 0,693-0,027, αν και οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι μπορεί να εξελιχθεί σε αστρικό φυτώριο στο μέλλον.

Η ομάδα των ειδικών ανακάλυψε μια σειρά νιτριλίων, συμπεριλαμβανομένων κυανοαλλένιου, προπαργυλοκυανιδίου, κυανοπροπίνης και πιθανώς κυανοφορμαλδεΰδης και γλυκολονιτριλίου, τα οποία δεν είχαν βρεθεί προηγουμένως στο σύννεφο, τα οποία ορίστηκαν ως G + 0,693-0,027.

«Εδώ δείχνουμε ότι η χημεία που εμφανίζεται στο διαστρικό μέσο είναι σε θέση να συνθέσει αποτελεσματικά πολλαπλά νιτρικά άλατα, τα οποία είναι βασικοί μοριακόι πρόδρομοι για το σενάριο του «κόσμου DNA», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Δρ Victor M. Rivilla, ερευνητής στο Κέντρο Αστροβιολογίας του Ισπανικού Εθνικού Ερευνητικού Συμβουλίου. Ribi».

Και πρόσθεσε: «Το χημικό περιεχόμενο του G + 0,693-0,027 είναι παρόμοιο με αυτό άλλων περιοχών σχηματισμού άστρων στον γαλαξία μας, καθώς και το περιεχόμενο αντικειμένων του ηλιακού συστήματος όπως οι κομήτες.

Αυτό σημαίνει ότι η μελέτη του θα μπορούσε να μας δώσει σημαντικές πληροφορίες για τα χημικά συστατικά που ήταν διαθέσιμα στο νεφέλωμα και που δημιούργησαν το πλανητικό μας σύστημα.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το τηλεσκόπιο Granada IRAM μήκους 30 μέτρων και το τηλεσκόπιο YEPS των 130 ποδιών (40 μέτρων) στη Γκουανταλαχάρα.

Η ομάδα των ειδικών ανακάλυψε μια σειρά νιτριλίων, συμπεριλαμβανομένου του κυανοαλενίου, του προπαργυλοκυανιδίου και του κυανοπροπυλίου, τα οποία δεν έχουν βρεθεί ακόμη στο G+ 0,693-0,027, αν και αναφέρθηκαν το 2019 στο σκοτεινό σύννεφο TMC-1 στους αστερισμούς. και Auriga, ένα μοριακό νέφος με συνθήκες πολύ διαφορετικές από το G+ 0,693-0,027.

Οι επιστήμονες βρήκαν επίσης πιθανά στοιχεία για κυανοφορμαλδεΰδη και γλυκολονιτρίλιο.

Η κυανοφορμαλδεΰδη ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά στα μοριακά νέφη του TMC-1 και του Sgr B2 στον αστερισμό του Τοξότη και το γλυκολονιτρίλιο στον πρωτοαστέρα που μοιάζει με ήλιο IRAS16293-2422 B στον αστερισμό Ophiuchus.

Προκειμένου να σχηματιστούν DNA και RNA, χρειάζονται δύο τύποι χημικών δομικών στοιχείων – ή νουκλεοβάσεις

Ο συνάδελφος συγγραφέας της μελέτης Dr. Miguel A Requena Torres, λέκτορας στο Πανεπιστήμιο Towson στο Μέριλαντ, είπε: «Χάρη στις παρατηρήσεις μας τα τελευταία χρόνια, συμπεριλαμβανομένων των σημερινών αποτελεσμάτων, γνωρίζουμε τώρα ότι τα νιτρίλια είναι από τις πιο άφθονες χημικές οικογένειες στην κόσμος. Σύμπαν.

Τα βρήκαμε σε μοριακά σύννεφα στο κέντρο του γαλαξία μας, σε πρωτοαστέρες διαφορετικής μάζας, σε μετεωρίτες και κομήτες, καθώς και στην ατμόσφαιρα του Τιτάνα, του μεγαλύτερου από τα φεγγάρια του Κρόνου.

«Μέχρι στιγμής έχουμε ανακαλύψει πολλούς απλούς πρόδρομους νουκλεοτιδίων, που είναι τα δομικά στοιχεία του RNA», δήλωσε ο συγγραφέας Δρ Izaskun Jiménez-Serra, ο οποίος είναι επίσης ερευνητής στο Κέντρο Αστροβιολογίας του Ισπανικού Εθνικού Ερευνητικού Συμβουλίου.

Αλλά εξακολουθούν να λείπουν βασικά μόρια που είναι δύσκολο να εντοπιστούν.

Για παράδειγμα, γνωρίζουμε ότι η προέλευση της ζωής στη Γη πιθανότατα απαιτούσε και άλλα μόρια όπως τα λιπίδια, τα οποία είναι υπεύθυνα για το σχηματισμό των πρώτων κυττάρων.

Ως εκ τούτου, θα πρέπει επίσης να εστιάσουμε στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο σχηματίζονται τα λιπίδια από απλούστερους πρόδρομους που διατίθενται στο διαστρικό μέσο.

Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό το σύνορο.