Вчені nasa відтворили «цеглинки життя» в лабораторії

Відео: ДАН - нейтронний лозоход

Вчені NASA, які вивчають походження органічного життя на Землі, змогли в лабораторних умовах створити три компонента генетичного матеріалу - цитозин, тимін і урацил.

Ці «цеглинки життя» були отримані при опроміненні зразка льоду, що містить пиримидин, ультрафіолетовими променями в умовах, які нагадують умови відкритого космосу.

Піримідин - це невелика молекула, гетероциклическое з`єднання, що складається їх вуглецю і азоту.

Піримідин є центральною структурою в урацілом, тимін і цитозин. Це 3 з 5 азотистих основ, які становлять генетичний код всього живого на Землі організмів. Вони входять до складу рибонуклеїнової (РНК) і дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК).

«Ми вперше продемонстрували, як можна створити три компонента генетичного матеріалу не біологічним шляхом в лабораторії, а імітуючи умови відкритого космосу. Ми показали, що ці при цих умовах можлива поява основних будівельних блоків, які використовуються всіма живими організмами на нашій планеті », - каже Міхель Нуево (Michel Nuevo), науковий співробітник Дослідницького центру Еймса (NASA Ames Research Center) в Моффетт-Філд, Каліфорнія .

Зразки льоду тримали в глибокому холоді (-430 ° F) в спеціальній камері, де їх опромінювали ультрафіолетом високої енергії з допомогою водневої лампи. Бомбардування фотонами привела до розриву хімічних зв`язків в молекулах пиримидина, а фрагменти молекул утворили нові комбінації, серед яких були цитозин, тимін і урацил.

Вчені з NASA Ames намагалися імітувати умови міжзоряного простору за межами нашої Сонячної системи. За довгі роки експериментів вони вивчили багатьох представників класу поліциклічних ароматичних вуглеводнів, які були знайдені на метеоритах. Всі їхні спроби були спрямовані на отримання тих самих «цеглинок життя», що дозволило б розкрити найбільшу таємницю зародження життя.

Піримідин також знаходять на метеоритах, хоча вчені все ще не знають його походження. Дослідники вважають, що пиримидин утворюється з тих самих поліциклічних вуглеводнів на фінальній стадії загибелі одного з типів зірок - червоних гігантів. Можливо, він формується в щільних скупченнях міжзоряного газу.

«Гетероциклічні молекули, такі як пиримидин, містять у своїй структурі атом азоту, що робить їх менш стабільними. Завдяки такій будові пиримидин більш схильний до руйнування під дією ультрафіолетових променів, ніж його «родичі» без атома азоту в кільці. Ми хотіли перевірити, як почуває себе пиримидин в умовах відкритого космосу, і чи може він в цих умовах перетворитися в більш складні органічні молекули, такі як азотисті основи тимін, цитозин і урацил », - говорить Скотт Сенфорд (Scott Sandford), дослідник космосу з NASA Ames.

Теоретично, піримідин може досить довго зберігатися в хмарі міжзоряної пилу, захищаючись від руйнівного випромінювання. Поки ці речовини знаходяться в хмарі, вони замерзають у вигляді зерен. Таке хмара досить щільне, щоб не пропускати всередину більшу частину ультрафіолету. Крижані зерна в основному складаються з води, але в них є домішки аміаку, метанолу, метану - речовин, які набагато менш чутливі до ультрафіолету в цій фазі.

Вчені вирішили перевірити гіпотезу, висунуту в Лабораторії астрохімія Еймса (Ames Astrochemistry Laboratory). В ході свого експерименту вони піддали такій замерзлий шматочок з піримідинів і супутніми речовинами дії потужних УФ-променів у вакуумі при дуже низькій температурі. Як і передбачалося, молекула зруйнувалася і перетворилася в компоненти ДНК / ДНК - основу всього живого.

«Ми намагаємося зрозуміти стадію формування цих молекул в космосі. Наш успішний експеримент розкрив важлива сполучна ланка між тим, що відбувалося з неорганічними речовинами в космосі, і тим, як їх похідні продовжували розвиватися в органічне життя, потрапивши на Землю », говорить Крістофер Матаресе (Christopher Materese), один з учасників дослідження.

«Ніхто насправді не розуміє, як почалося життя на Землі. Наші експерименти дозволяють припустити, що «цеглинки життя» вже лежали на нашій планеті, коли все почалося. Можливо, вони просто прийшли з відкритого космосу », - додає Сенфорд.