(Phys.org) — In 1952, scheikundigen Stanley Miller en Harold Urey voerden een beroemde experimentele simulatie uit van de omstandigheden waarvan men denkt dat ze op de vroege aarde heersen om mogelijke wegen naar het ontstaan ​​van leven te bepalen. Het Miller-Urey-experiment gebruikte water (H ₂ O), methaan (CH ₄ ), ammoniak (NH ₃ ) en waterstof (H ₂ ) verzegeld in een glazen kolf. Ze introduceerden waterdamp uit een aparte fles terwijl ze elektrische vonken tussen elektroden afvuurden om bliksem te simuleren. De chemici hielden deze reactie een week vol, en stopte het vervolgens chemisch.

Analyse van de resulterende oplossing, ze identificeerden de aminozuren glycine positief, α-alanine en β-alanine, samen met bewijs van het bestaan ​​van anderen. Decennia later, meer geavanceerde tests van de originele oplossing bewaard in een verzegelde container identificeerden positief 20 aminozuren. Hoewel dit resultaat een duidelijk pad biedt voor prebiotische chemie die had kunnen leiden tot het ontstaan ​​van leven, het experiment is door de jaren heen bekritiseerd omdat het gasmengsel dat Miller en Urey gebruikten als te reducerend werd beschouwd, en omdat de productie van alleen aminozuren van beperkte relevantie was.

Nog altijd, het duo was de pionier van de laboratoriumsimulatietechnieken die nu veel worden gebruikt om de oorsprong en basis van het leven te onderzoeken. En een recente studie door onderzoekers in de Tsjechische Republiek was specifiek bedoeld om de resultaten van het oorspronkelijke experiment te valideren en uit te breiden. Hun resultaten zijn gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences .

Hun experimentele opstelling was vergelijkbaar met het oorspronkelijke experiment, met een eenvoudig reducerend mengsel van NH ₃ + CO en H ₂ O. Naast elektrische ontlading in waterdamp, ze hebben de oplossing ook onderworpen aan krachtige laserontladingen om de plasma's te simuleren die het gevolg zijn van schokgolven van asteroïde-impact. De resultaten van het experiment toonden aan dat alle RNA-nucleobasen werden gesynthetiseerd, krachtige ondersteuning van de opkomst van biologisch relevante chemicaliën in een reducerende atmosfeer.

In hun krant de auteurs schrijven, "Als de belangrijkste bevinding, ontslagbehandeling van NH ₃ + CO + H ₂ O leidde tot de vorming van een aanzienlijke hoeveelheid formamide en waterstofcyanide (HCN)." Dit resultaat is de sleutel, omdat experimenteel is aangetoond dat formamide guanine aanmaakt, een RNA-nucleobase, bij hoge temperaturen onder ultraviolet licht.

"Aanvullend, " schrijven de auteurs, "we hebben alle canonieke RNA-nucleobasen gedetecteerd - uracil, cytosine, adenine en guanine - samen met ureum en het eenvoudigste aminozuur, glycine… deze bevindingen ondersteunen het idee dat een NH ₃ + CO + H ₂ O-atmosfeer kan pure formamide vervangen en fungeren als een startomgeving, niet alleen voor de vorming van aminozuren, maar ook van RNA-nucleobasen."

De onderzoekers toonden ook aan dat elke nucleïnezuurbase kan worden afgebroken tot een reducerende gasvormige atmosfeer door elektrische ontladingen in de aanwezigheid van water, en deze gassen kunnen op hun beurt reageren om alle RNA-nucleobasen te produceren. Ze merken ook op dat hun resultaten andere scenario's niet uitsluiten, maar tonen aan dat meerdere routes naar de productie van RNA-nucleobasen mogelijk zijn.

© 2017 Fys.org