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

Einige der wichtigsten Bausteine ​​des Lebens – bekannt als Nitrile – wurden von Wissenschaftlern im Herzen unserer Galaxie, der 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 ​​der RNA – einer DNA-ähnlichen 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 die Theorie der „RNA-Welt“ über den Ursprung des Lebens unterstützt.

Dies deutet darauf hin, dass das Leben auf der Erde ursprünglich ausschließlich auf RNA basierte und dass sich DNA und Proteinenzyme später entwickelten.

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

Nach der RNA-World-Theorie müssen Nitrile und andere Bausteine ​​des Lebens nicht alle 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 die Theorie der „RNA-Welt“ über den Ursprung des Lebens unterstützt. Dies deutet darauf hin, dass Nitrile aus dem Weltraum kommen und in Meteoriten und Kometen zur jungen Erde „trampen“ könnten (Archivbild).

Sie könnten auch aus dem Weltraum stammen und während der Zeit des „späten schweren Bombardements“ zwischen 4,1 und 3,8 Milliarden Jahren in Meteoriten und Kometen zur jungen Erde „per Anhalter“ gefahren sein.

Zur Unterstützung wurden Nitrile und andere Nukleotid-, Lipid- und Aminosäure-Vorläufermoleküle in jüngeren Kometen und Meteoren gefunden.

Die Frage ist, woher könnten diese Moleküle im Weltraum kommen?

Die Hauptkandidaten sind Molekülwolken, 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, einen Durchmesser von etwa drei Lichtjahren und eine etwa tausendfache Masse unserer Sonne.

Es gibt keine Hinweise darauf, dass sich derzeit Sterne innerhalb von G+0.693-0.027 bilden, obwohl Wissenschaftler vermuten, dass es sich in Zukunft zu einer Sternenkinderstube entwickeln könnte.

Das Expertenteam entdeckte eine Reihe von Nitrilen, darunter Cyanoallen, Propargylcyanid, Cyanopropin und möglicherweise Cyanoformaldehyd und Glykolnitril, von denen keines zuvor in der Wolke gefunden worden war, bekannt als G+ 0,693-0,027.

Der Hauptautor der Studie, Dr. Víctor M. Rivilla, ein Forscher am Zentrum für Astrobiologie des spanischen Nationalen Forschungsrates, sagte: „Hier zeigen wir, dass die Chemie, die im interstellaren Medium vorkommt, in der Lage ist, mehrere Nitrile effektiv zu bilden, die es sind wesentlich. molekulare Vorläufer des „RNA World“-Szenarios.

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

„Das bedeutet, dass seine Studie uns wichtige Informationen über die chemischen Inhaltsstoffe liefern kann, die im Nebel vorhanden waren und die unser Planetensystem hervorgebracht haben.“

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

Das Expertenteam entdeckte eine Reihe von Nitrilen, darunter Cyanoallen, Propargylcyanid und Cyanopropin, die zuvor nicht in G+0.693-0.027 gefunden worden waren, obwohl sie 2019 in der schwarzen Wolke TMC-1 im Sternbild Stier gemeldet wurden. und Auriga, eine Molekülwolke mit sehr unterschiedlichen Bedingungen von G+0,693-0,027.

Wissenschaftler haben auch mögliche Hinweise auf Cyanoformaldehyd und Glykolnitril gefunden.

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

Damit sich DNA und RNA bilden können, werden zwei Arten von chemischen Bausteinen – oder Nukleobasen – benötigt

Der Autor der Studie, Dr. Miguel A. Requena-Torres, Dozent an der University of Towson in Maryland, sagte: „Aus unseren Beobachtungen der letzten Jahre, einschließlich der aktuellen Ergebnisse, wissen wir jetzt, dass Nitrile zu den am häufigsten vorkommenden chemischen Familien gehören die Welt. Universum.

„Wir haben sie in Molekülwolken im Zentrum unserer Galaxie, Protosternen unterschiedlicher Masse, Meteoriten und Kometen und in der Atmosphäre von Titan, dem größten Saturnmond, gefunden.“

Der Autor Dr. Izaskun Jiménez-Serra, ebenfalls Forscher am Zentrum für Astrobiologie des Spanischen Nationalen Forschungsrates, sagte: „Wir haben bisher mehrere einfache Vorläufer von Ribonukleotiden, den Bausteinen der RNA, entdeckt.

„Aber es fehlen immer noch Schlüsselmoleküle, die schwer zu entdecken sind.

„Wir wissen zum Beispiel, dass für die Entstehung des Lebens auf der Erde wahrscheinlich auch andere Moleküle wie Lipide erforderlich waren, die für die Bildung der ersten Zellen verantwortlich sind.

„Deshalb sollten wir uns auch darauf konzentrieren zu verstehen, wie Lipide aus einfacheren Vorläufern gebildet werden könnten, die im interstellaren Medium verfügbar sind.“

Die Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Grenzen.