science >> Wetenschap >  >> Chemie

Kan interstellair ijs het antwoord bieden op de geboorte van DNA?

Krediet:CC0 Publiek Domein

Onderzoekers van de Universiteit van York hebben aangetoond dat moleculen die bij meteorietinslagen naar de aarde worden gebracht, mogelijk kunnen worden omgezet in de bouwstenen van DNA.

Ze ontdekten dat organische verbindingen, aminonitrilen genoemd, de moleculaire voorlopers van aminozuren, in staat waren om moleculen die aanwezig zijn in interstellair ijs te gebruiken om de vorming van het ruggengraatmolecuul op gang te brengen, 2-deoxy-D-ribose, van DNA.

Lange tijd werd aangenomen dat aminozuren op aarde aanwezig waren vóór DNA, en is mogelijk verantwoordelijk geweest voor de vorming van een van de bouwstenen van DNA, maar dit nieuwe onderzoek werpt nieuwe twijfel op deze theorie.

Dokter Paul Clarke, van de afdeling Scheikunde van de Universiteit van York, zei:"De oorsprong van belangrijke biologische moleculen is een van de belangrijkste fundamentele vragen in de wetenschap. De moleculen die de bouwstenen van DNA vormen, moesten ergens vandaan komen; of ze waren op aarde aanwezig toen het gevormd werd of ze kwamen uit de ruimte, de aarde raken in een meteorenregen.

"Wetenschappers hadden al aangetoond dat er bepaalde moleculen in de ruimte aanwezig waren die in een ijskomeet naar de aarde kwamen; dit deed ons team in York nadenken over het onderzoeken of ze konden worden gebruikt om een ​​van de bouwstenen van DNA te maken. Als dit mogelijk was , dan zou het kunnen betekenen dat er een bouwsteen van DNA aanwezig was vóór aminozuren."

Om cellulair leven te laten ontstaan ​​en vervolgens te evolueren op aarde, de fundamentele bouwstenen van het leven moesten worden gesynthetiseerd uit geschikte uitgangsmaterialen - een proces dat soms wordt beschreven als 'chemische evolutie'.

Het onderzoeksteam toonde aan dat aminonitrilen de katalysator kunnen zijn geweest voor het samenbrengen van de interstellaire moleculen, formaldehyde, aceetaldehyde, glycolaldehyde, voordat het leven op aarde begon. gecombineerd, deze moleculen produceren koolhydraten, inclusief 2-deoxy-D-ribose, de bouwstenen van DNA.

DNA is een van de belangrijkste moleculen in levende systemen, maar de oorsprong 2-deoxy-D-ribose, voordat het leven op aarde begon, is een mysterie gebleven.

Dr. Clarke zei:"We hebben aangetoond dat de interstellaire bouwstenen formaldehyde, aceetaldehyde en glycolaldehyde kunnen in 'one-pot' worden omgezet in biologisch relevante koolhydraten - de ingrediënten voor het leven.

"Dit onderzoek schetst daarom een ​​plausibel mechanisme waarmee moleculen in de interstellaire ruimte aanwezig zijn, door meteorietinslagen naar de aarde gebracht, kan mogelijk worden omgezet in 2-deoxy-D-ribose, een molecuul dat van vitaal belang is voor alle levende systemen."