Met behulp van nieuwe analyses hebben wetenschappers zojuist de laatste twee van de vijf informatieve eenheden van DNA en RNA gevonden die nog ontdekt moesten worden in monsters van meteorieten. Hoewel het onwaarschijnlijk is dat DNA in een meteoriet kan worden gevormd, toont deze ontdekking aan dat deze genetische delen beschikbaar zijn voor levering en mogelijk hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van de instructiemoleculen op de vroege aarde. De ontdekking, door een internationaal team met NASA-onderzoekers, geeft meer bewijs dat chemische reacties in asteroïden sommige van de ingrediënten van het leven kunnen maken, die door meteorietinslagen of misschien de inval van stof op de oude aarde zouden kunnen zijn afgeleverd.

Al het DNA en RNA, dat de instructies bevat om elk levend wezen op aarde te bouwen en te bedienen, bevat vijf informatieve componenten, nucleobasen genaamd. Tot nu toe hadden wetenschappers die buitenaardse monsters doorzochten slechts drie van de vijf gevonden. Een recente analyse door een team van wetenschappers onder leiding van universitair hoofddocent Yasuhiro Oba van de Hokkaido University, Hokkaido, Japan, identificeerde echter de laatste twee nucleobasen die wetenschappers zijn ontgaan.

Nucleobasen behoren tot klassen van organische moleculen die purines en pyrimidines worden genoemd en die een grote variëteit hebben. Het blijft echter een raadsel waarom er tot nu toe niet meer soorten in meteorieten zijn ontdekt.

"Ik vraag me af waarom purines en pyrimidines uitzonderlijk zijn omdat ze geen structurele diversiteit vertonen in koolstofhoudende meteorieten, in tegenstelling tot andere klassen van organische verbindingen zoals aminozuren en koolwaterstoffen", zegt Oba, hoofdauteur van een artikel over het onderzoek dat op 26 april in Natuurcommunicatie. "Aangezien purines en pyrimidines kunnen worden gesynthetiseerd in buitenaardse omgevingen, zoals is aangetoond door onze eigen studie, zou men een grote diversiteit van deze organische moleculen in meteorieten verwachten."

"We hebben nu bewijs dat de complete set nucleobasen die tegenwoordig in het leven wordt gebruikt, op aarde beschikbaar had kunnen zijn toen het leven ontstond", zegt Danny Glavin, een co-auteur van het artikel bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland.

Dit nieuw ontdekte paar nucleobasen, cytosine en thymine, was ongrijpbaar in eerdere analyses, waarschijnlijk vanwege hun meer delicate structuur, die mogelijk is afgebroken toen wetenschappers eerder monsters haalden. In de eerdere experimenten creëerden wetenschappers iets van een "meteorietthee", waarbij ze meteorietenkorrels in een heet bad plaatsten om de moleculen op het monster in de oplossing te laten trekken en vervolgens de moleculaire samenstelling van de buitenaardse bouillon analyseerden.

"We bestuderen deze waterextracten omdat ze de goede dingen bevatten, oude organische moleculen die belangrijke bouwstenen hadden kunnen zijn voor het ontstaan ​​van het leven op aarde," zei Glavin.

Vanwege hoe kwetsbaar deze twee nucleobasen zijn, was het team aanvankelijk sceptisch om ze in de monsters te zien. Maar twee factoren kunnen hebben bijgedragen aan de nieuwe ontdekking:ten eerste gebruikte het team koel water om de verbindingen te extraheren in plaats van heet mierenzuur - dat zeer reactief is en deze kwetsbare moleculen in eerdere monsters had kunnen vernietigen. Ten tweede werden gevoeligere analyses gebruikt die kleinere hoeveelheden van deze moleculen konden oppikken.

"Deze groep is erin geslaagd een techniek te gebruiken die meer lijkt op koud brouwen dan op hete thee en is in staat om meer delicate verbindingen eruit te halen", zegt Jason Dworkin, een co-auteur van het artikel bij NASA Goddard. "Ik was verbaasd dat ze cytosine hadden gezien, dat erg kwetsbaar is."

De bevinding geeft geen uitsluitsel over de vraag of het leven op aarde hulp kreeg vanuit de ruimte of uitsluitend tot stand kwam in de prebiotische soep in de kinderschoenen van de planeet. Maar het voltooien van de reeks nucleobasen waaruit het leven tegenwoordig bestaat, naast andere moleculen die in het monster worden gevonden, geeft wetenschappers die het begin van het leven proberen te begrijpen meer verbindingen om mee te experimenteren in het laboratorium.

"Dit voegt steeds meer stukjes toe; meteorieten hebben nu suikers en basen", zei Dworkin. "Het is opwindend om vooruitgang te zien bij het maken van de fundamentele moleculen van de biologie vanuit de ruimte."

Deze analyse was niet alleen een toevoeging aan de kit voor degenen die het begin van het leven op aarde modelleren, het biedt ook een proof-of-concept voor een effectievere techniek om in de toekomst informatie uit asteroïden te extraheren, vooral uit de monsters van Bennu die hun weg vinden naar aarde in het komende jaar via NASA's OSIRIS-REx-missie.