Усі 5 фундаментальних одиниць генетичного коду життя щойно виявлені у зразку астероїда

(MENAFN- The Conversation) Нове дослідження показує, що всі п’ять основних нуклеїнових основ – молекулярні «літери» життя – були виявлені у зразках астероїда Рюгу.

Астероїдні частки дають уявлення про хімічні компоненти, які могли сприяти зародженню життя на Землі. Зразки Рюгу були повернені з космосу у 2020 році місією Hayabusa2 японського агентства аерокосмічних досліджень (JAXA).

У 2023 році міжнародна команда повідомила, що знайшла одну з нуклеїнових основ у цих зразках – урацил. Тепер, у дослідженні, опублікованому сьогодні в Nature Astronomy, команда японських учених підтвердила, що всі п’ять нуклеїнових основ присутні у цьому чистому матеріалі астероїда.

Це означає, що ці компоненти для життя могли бути поширені по всій Сонячній системі у її ранні часи.

Чому шукають нуклеїнові основи?

Нуклеїнові основи – це азотисті органічні молекули, які формують «літери» генетичної інформації у ДНК та РНК. П’ять основних нуклеїнових основ – аденін і гуанін (пурини), а також цитозин, тимін і урацил (піримідини).

Ці молекули поєднуються з цукрами та фосфатами, утворюючи нуклеотиди – будівельні блоки генетичного матеріалу. Без нуклеїнових основ генетичний код, що дозволяє організмам рости, розмножуватися та еволюціонувати, не існував би.

Досліджуючи пурини та піримідини у зразках Рюгу, вчені можуть відновити хімічну історію примітивних астероїдів. Це допомагає краще зрозуміти, як могли формуватися та існувати будівельні блоки життя у всій Сонячній системі.

Hayabusa2 доставила загалом 5,4 грами чистого матеріалу астероїда. Вчені використовують ультрачисті лабораторні умови, щоб уникнути забруднення. Вони витягували органічні молекули за допомогою води та хлороводню, а потім очищували їх для подальшого аналізу.

У двох зразках Рюгу, які вони проаналізували, було знайдено всі п’ять нуклеїнових основ у приблизно однакових кількостях.

Ключові компоненти генетичного матеріалу – у космосі

Нові результати узгоджуються з попередніми дослідженнями космічних каменів. Метеорит Мерчісон, що впав в Австралії у 1969 році, та метеорит Оргейль у Франції 1864 року, раніше давали багатий спектр органічних молекул, включаючи нуклеїнові основи.

Звичайно, метеорити, що падають на Землю, можуть бути забруднені під час подорожі та приземлення. Але чисті зразки з місії NASA на астероїд Бенну також містили всі п’ять нуклеїнових основ у 2025 році.

Астероїди, такі як Рюгу, Бенну та материнський об’єкт метеорита Оргейль, є залишками ранньої Сонячної системи. Вони можуть зберігати матеріали майже без змін протягом приблизно 4,5 мільярдів років.

Цікаво, що ці астероїди демонструють хімічні відмінності. Мерчісон багатий пуринами, тоді як Бенну та Оргейль містять більше піримідів. Вважається, що цей баланс може залежати від аміаку – ключової молекули, яка може впливати на те, які нуклеїнові основи можуть утворюватися.

Досліджуючи відносно чисті зразки Рюгу та порівнюючи їх із метеоритами, такими як Мерчісон і Оргейль, вчені простежують космічний шлях молекулярних компонентів життя.

Їхні результати свідчать, що ключові компоненти генетичного матеріалу могли формуватися у космосі і згодом доставлятися на ранню Землю. Іншими словами, історія життя на нашій планеті може бути глибоко пов’язана з хімією таких древніх астероїдів.

Шлях для компонентів життя

Разом ці відкриття показують, що вуглецевмісні астероїди у всій Сонячній системі містять різноманітну прібіотичну хімію. Однак точний склад молекул – наприклад, баланс між пуринами та піримідинами – залежить від хімічного середовища та історії конкретного астероїда.

Оскільки зразки Рюгу були зібрані безпосередньо у космосі та захищені від забруднення Землею, вони дають один із найчіткіших поглядів на хімію древньої Сонячної системи.

Виявлення всіх п’яти нуклеїнових основ на Рюгу свідчить про те, що молекулярні компоненти життя могли вже формуватися у космосі мільярди років тому. Астероїди могли допомогти доставити ці компоненти на ранню Землю – роблячи походження життя частиною більшої космічної хімічної історії.