מדענים גילו את אבני הבניין של DNA באסטרואיד בנו בעקבות מבצע החזרת הדגימות מהאסטרואיד באמצעות החללית אוסיריס רקס. האם התגלית יכולה להסביר את מקור החיים?
אסטרואידים עשויים היו למלא תפקיד מרכזי בעברו של כדור הארץ על ידי אספקת מרכיבים חיוניים לחיים. משימת OSIRIS-REx של נאס"א החזירה לאחרונה דגימה שוברת שיאים מהאסטרואיד בנו, וחושפת מולקולות אורגניות עשירות בחנקן, כולל כל חמשת בסיסי ה-DNA.
מדענים יפנים זיהו את כל חמשת הבסיסים החנקניים (נוקליאובזות) – אבני הבניין של DNA ו-RNA – בדגימות שהוחזרו מהאסטרואיד בנו במסגרת משימת OSIRIS-REx של נאס"א.
גילוי בסיסי DNA באסטרואיד בנו
משימת OSIRIS-REx של נאס"א החזירה 121.6 גרם של חומר מהאסטרואיד בנו, הדגימה הגדולה ביותר מאסטרואיד שהובאה אי פעם לכדור הארץ. הדגימות חשפו חומר אורגני עשיר בחנקן, כולל בסיסים חיוניים ל-DNA. מדענים מצאו הבדלים בין הכימיה של בנו לבין זו של מטאוריטים כמו ריוגו, מה שמרמז על תנאים קוסמיים מגוונים שעיצבו את המבנה המולקולרי שלהם.
אסטרואידים: שליחים קדומים של החיים?
אסטרואידים, גופים סלעיים קטנים במערכת השמש הפנימית, עשויים היו למלא תפקיד מפתח באספקת מים ומרכיבים כימיים חיוניים לחיים לכדור הארץ הקדום. בעוד שמטאוריטים שנופלים לכדור הארץ מגיעים מאסטרואידים, חשיפתם לאטמוספירה ולזיהום ביולוגי מקשה על מחקרם. הדרך הטובה ביותר לנתח חומר מאסטרואידים היא איסוף דגימות ישירות מהחלל. עד כה, רק שתי מדינות עשו זאת בהצלחה: יפן, עם משימות היאבוסה והיאבוסה2, וארצות הברית, עם משימת OSIRIS-REx.
גילוי פורץ דרך: חנקן ובסיסים חנקניים בבנו
בספטמבר 2023, משימת OSIRIS-REx של נאס"א החזירה 121.6 גרם של חומר מהאסטרואיד בנו, הדגימה הגדולה ביותר מאסטרואיד שהובאה אי פעם לכדור הארץ. כעת, צוות מחקר בינלאומי בהובלת ד"ר דניאל גלאבין וד"ר ג'ייסון דוורקין ממרכז גודרד של נאס"א גילה תגלית מרעישה: אמוניה ותרכובות אורגניות עשירות בחנקן בדגימות מבנו.
ממצאיהם, שפורסמו היום (29 בינואר) בכתב העת Nature Astronomy, מחזקים את התיאוריה שאסטרואידים עשויים היו לסייע בהתחלת החיים על כדור הארץ. באופן מיוחד, חוקרים יפנים בצוות זיהו את כל חמשת הבסיסים החנקניים – מולקולות מפתח הנדרשות ליצירת DNA ו-RNA – בתוך דגימות האסטרואיד, תגלית שמחזקת את הרעיון שאבני הבניין של החיים עשויות היו להיווצר בחלל.
ניתוח מתקדם חושף סודות נסתרים
הדגימות מבנו טופלו תחת חנקן כדי למנוע זיהום מהאטמוספירה של כדור הארץ. דגימה של 17.75 מ"ג עובדה ונותחה לחיפוש אחר N-הטרוציקלים – מולקולות אורגניות עם מבנה טבעתי המכילות פחמן וחנקן – באמצעות ספקטרומטריית מסה ברזולוציה גבוהה באוניברסיטת קיושו.
הניתוח בוצע על ידי צוות מחקר, שחבריו הם חלק מצוות ניתוח הדגימות של OSIRIS-REx, הכולל את פרופסור משנה יאסוהירו אובה מאוניברסיטת הוקאידו, החוקר הראשי יושינורי טקאנו מ-JAMSTEC ואוניברסיטת קיו, ד"ר טושיקי קוגה מ-JAMSTEC, פרופסור הירושי נאראוקה מאוניברסיטת קיושו, ופרופסור משנה יושיהירו פורוקאווה מאוניברסיטת טוהוקו.
הניתוח חשף כי ריכוז ה-N-הטרוציקלים הוא כ-5 ננומול לגרם, פי 5-10 גבוה יותר מזה שדווח בריווגו. בנוסף לחמשת הבסיסים החנקניים – אדנין, גואנין, ציטוזין, תימין ואורציל – הנדרשים לבניית DNA ו-RNA, החוקרים מצאו גם קסנטין, היפוקסנטין וחומצה ניקוטינית (ויטמין B3).
"במחקרים קודמים, אורציל וחומצה ניקוטינית זוהו בדגימות מהאסטרואיד ריווגו, אך ארבעת הבסיסים האחרים נעדרו. ההבדל בשפע ובמורכבות של ה-N-הטרוציקלים בין בנו לריוגו עשוי לשקף הבדלים בסביבה שאליה נחשפו אסטרואידים אלה בחלל", מסביר קוגה.
רמזים ממטאוריטים אחרים
דגימות מהמטאוריטים מרצ'יסון ואורגייל עובדו ונותחו גם הן בתנאים זהים לצורך השוואה. צוות המחקר ציין כי היחס בין פורינים (אדנין וגואנין) לפירימידינים (ציטוזין, תימין ואורציל) היה נמוך משמעותית בדגימות מבנו בהשוואה למרצ'יסון ואורגייל.
"יש מספר סיבות אפשריות להבדל הזה", אומר אובה. "ייתכן שהן נובעות מהבדלים בגופי האם או בדרכי ההיווצרות, או שהאסטרואיד בנו נחשף לסביבה של ענן מולקולרי קר שבה היווצרות פירימידינים סבירה יותר".
"הממצאים שלנו, שתורמים לתמונה הגדולה יותר שכל מחברי המאמר מציירים, מצביעים על כך שהכימיה של הבסיסים החנקניים בדגימות מבנו חייבת להיחקר עוד יותר", סיכם נאראוקה. תוצאה חשובה נוספת של מחקר זה היא שבאמצעות השוואת מטאוריטים עם דגימות מבנו, נוצר בסיס לניתוח מחדש של מטאוריטים אחרים באוספים ברחבי העולם.
למאמר המדעי ב-Nature Astronomy.
עוד בנושא באתר הידען:
תגובה אחת
ציטוט מהידיעה:
במחקרים קודמים, אורציל וחומצה ניקוטינית זוהו בדגימות מהאסטרואיד ריווגו, אך ארבעת הבסיסים האחרים נעדרו
אורציל וחומצה ניקוטינית, 2 בסיסי
Rna וdna ו 2+4 = 6
כמדומני שיש 5 בסיסי rna/dna
האם ידוע על בסיס 6