Wissenschaftler entdecken Bausteine ​​der RNA in einer Wolke in der Milchstraße

Wissenschaftler haben einige der Bausteine ​​des Lebens – bekannt als Nitrile – im Herzen unserer Milchstraße entdeckt.

Sie wurden von einem Team internationaler Forscher mit zwei Teleskopen in Spanien in einer molekularen Wolke aus Gas und Staub entdeckt.

Nitrile sind wichtige Bausteine ​​für RNA – eine DNA-ähnliche Nukleinsäure, die in allen lebenden Zellen vorkommt.

Experten sagten, dass ihre Entdeckung darauf hindeutet, dass Nitrile zu den am häufigsten vorkommenden chemischen Familien im Universum gehören, was eine „RNA-Welt“-Theorie über den Ursprung des Lebens unterstützt.

Dies deutet darauf hin, dass das Leben auf der Erde ursprünglich nur von RNA abhing und dass sich DNA und proteolytische Enzyme später entwickelten.

RNA kann beide Funktionen erfüllen: Informationen wie DNA speichern und transkribieren und Reaktionen wie Enzyme katalysieren.

Nach der „RNA World“-Theorie müssen Nitrile und andere Bausteine ​​des Lebens nicht zwangsläufig auf der Erde selbst entstanden sein.

Experten sagten, dass ihre Entdeckung darauf hindeutet, dass Nitrile zu den am häufigsten vorkommenden chemischen Familien im Universum gehören, was eine „RNA-Welt“-Theorie über den Ursprung des Lebens unterstützt. Dies deutet darauf hin, dass das Nitril möglicherweise aus dem Weltraum stammt und in Meteoriten und Kometen auf die junge Erde „geschossen“ wurde (gespeichertes Bild).

Es könnte auch im Weltraum entstanden sein und während der Zeit des „späten schweren Bombardements“ vor 4,1 bis 3,8 Milliarden Jahren innerhalb von Meteoriten und Kometen auf die junge Erde „bewegt“ worden sein.

Als Träger wurden in modernen Kometen und Meteoriten Nitrile und andere elementare Moleküle aus Nukleotiden, Lipiden und Aminosäuren gefunden.

Die Frage ist, woher können diese Teilchen im Weltraum kommen?

Der Hauptfilter sind Molekülwolken, das sind dichte und kalte Regionen des interstellaren Mediums, die für die Bildung komplexer Moleküle geeignet sind.

Beispielsweise hat die Molekülwolke G + 0,693-0,027 eine Temperatur von etwa 100 K, eine Breite von etwa drei Lichtjahren und eine Masse, die etwa das Tausendfache der Masse unserer Sonne ist.

Es gibt keine Beweise dafür, dass sich derzeit innerhalb von G+ 0,693-0,027 Sterne bilden, obwohl Wissenschaftler vermuten, dass es sich in Zukunft zu einer Sternentstehungsstätte entwickeln könnte.

Das Expertenteam entdeckte eine Reihe von Nitrilen, darunter Cyanoallen, Propargylcyanid, Cyanopropin und möglicherweise Cyanoformaldehyd und Glykolnitril, die zuvor nicht in der Wolke gefunden worden waren, definiert als G + 0,693-0,027.

„Hier zeigen wir, dass die Chemie, die im interstellaren Medium auftritt, in der Lage ist, mehrere Nitrate effizient zu synthetisieren, die wesentliche molekulare Vorläufer für das Szenario der ‚DNA-Welt‘ sind“, sagte der Hauptautor der Studie, Dr. Victor M. Rivilla, ein Forscher am Zentrum für Astrobiologie des Spanischen Nationalen Forschungsrates. Ribe.“

Er fügte hinzu: „Der chemische Gehalt von G + 0,693-0,027 ähnelt dem anderer sternbildender Regionen in unserer Galaxie sowie dem Gehalt von Objekten im Sonnensystem wie Kometen.

Das bedeutet, dass seine Studie uns wichtige Einblicke in die chemischen Komponenten geben könnte, die im Nebel vorhanden waren und die unser Planetensystem hervorgebracht haben.

Die Forscher verwendeten das 100-Fuß (30 m) Granada IRAM-Teleskop und das 130-Fuß (40 m) YEPS-Teleskop in Guadalajara.

Das Expertenteam entdeckte eine Reihe von Nitrilen, darunter Cyanoallen, Propargylcyanid und Cyanopropin, die bei G+ 0,693-0,027 noch nicht gefunden wurden, obwohl sie 2019 in der dunklen Wolke TMC-1 in den Sternbildern gemeldet wurden. und Auriga, eine Molekülwolke mit sehr unterschiedlichen Bedingungen von G+ 0,693-0,027.

Die Wissenschaftler fanden auch mögliche Hinweise auf Cyanoformaldehyd und Glykolnitril.

Cyanoformaldehyd wurde erstmals in den Molekülwolken von TMC-1 und Sgr B2 im Sternbild Schütze und Glykolnitril im sonnenähnlichen Protostern IRAS16293-2422 B im Sternbild Ophiuchus nachgewiesen.

Um DNA und RNA zu bilden, werden zwei Arten von chemischen Bausteinen benötigt – oder Nukleobasen

Mitautor der Studie, Dr. Miguel A. Requena Torres, Dozent an der Towson University in Maryland, sagte: „Dank unserer Beobachtungen in den letzten Jahren, einschließlich aktueller Ergebnisse, wissen wir jetzt, dass Nitrile zu den am häufigsten vorkommenden chemischen Familien in der Welt. Universum.

Wir fanden sie in Molekülwolken im Zentrum unserer Galaxie, Protosternen unterschiedlicher Masse, Meteoriten und Kometen sowie in der Atmosphäre von Titan, dem größten Saturnmond.

„Bisher haben wir viele einfache Vorläufer von Nukleotiden entdeckt, die die Bausteine ​​der RNA sind“, sagte der Autor Dr. Izaskun Jiménez-Serra, der auch Forscher am Zentrum für Astrobiologie des Spanischen Nationalen Forschungsrates ist.

Aber es fehlen immer noch Schlüsselmoleküle, die schwer nachzuweisen sind.

So wissen wir zum Beispiel, dass für die Entstehung des Lebens auf der Erde wahrscheinlich auch andere Moleküle wie Lipide benötigt wurden, die für die Entstehung der ersten Zellen verantwortlich sind.

Wir sollten uns daher auch darauf konzentrieren, zu verstehen, wie Lipide aus einfacheren Vorläufern gebildet werden, die im interstellaren Medium verfügbar sind.

Die Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht die Grenze.