Учёные обнаружили все пять нуклеооснований ДНК и РНК в образцах астероида Рюгу
Учёные обнаружили все пять канонических нуклеооснований — ключевых молекул, входящих в состав ДНК и РНК, — в образцах, доставленных на Землю с астероида Рюгу. Результаты исследования могут помочь лучше понять происхождение органических соединений, необходимых для возникновения жизни на нашей планете.
Образцы были доставлены японской космической миссией Hayabusa2 Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) с углеродистого астероида типа C (162173) Рюгу. Анализ показал присутствие пуринов — аденина и гуанина, а также пиримидинов — цитозина, тимина и урацила.
По данным исследователей, в образцах Рюгу количество пуринов и пиримидинов оказалось примерно одинаковым. Это отличает их от некоторых других внеземных материалов. Например, в известном метеорите Мурчисон наблюдается преобладание пуринов, тогда как в образцах астероида Бенну и метеорита Оргейль отмечается более высокая доля пиримидинов.
Учёные также выявили возможную закономерность: соотношение пуринов и пиримидинов отрицательно связано с концентрацией аммиака в образцах.
Поскольку образцы Рюгу, Бенну и Оргейля имеют сходный минеральный и химический состав, исследователи предполагают, что нуклеооснования могли формироваться по схожим химическим механизмам, зависящим от условий внутри родительских астероидов.
Нуклеиновые кислоты и их молекулярные компоненты — нуклеооснования — играют фундаментальную роль в функционировании живых организмов. К пуриновым основаниям относятся аденин и гуанин, а к пиримидиновым — цитозин, урацил и тимин. Эти соединения формируют последовательности оснований ДНК и РНК, обеспечивая хранение и передачу генетической информации.
Кроме того, нуклеооснования входят в состав нуклеотидов — молекул, соединённых с сахарами и фосфатными группами. Нуклеотиды выполняют важные биохимические функции, включая перенос энергии в клетке. Одним из наиболее известных примеров является аденозинтрифосфат (АТФ) — универсальный источник энергии для клеточных процессов.
Производные нуклеооснований также входят в состав ключевых коферментов, таких как никотинамидадениндинуклеотид (НАД⁺/НАДН), участвующих в окислительно-восстановительных реакциях клеточного метаболизма.
Астероиды — небольшие безвоздушные тела во внутренней части Солнечной системы — могли сыграть важную роль в ранней истории Земли, доставив на планету воду и органические соединения миллиарды лет назад.
Хотя метеориты, падающие на Землю, происходят с астероидов, их изучение осложняется воздействием атмосферы, влаги и биологических процессов, которые могут изменять первоначальный химический состав. Поэтому особую научную ценность представляют нетронутые образцы, доставленные напрямую из космоса.
На сегодняшний день успешные миссии по возвращению астероидного материала на Землю осуществили только две страны — Япония (миссии и ) и США (миссия ).
В сентябре 2023 года миссия NASA OSIRIS-REx доставила на Землю 121,6 грамма вещества с астероида (101955) Бенну — крупнейший образец астероидного материала, когда-либо возвращённый на нашу планету.
Международная группа исследователей под руководством учёных Центра космических полётов имени Годдарда NASA обнаружила в этих образцах аммиак и богатое азотом растворимое органическое вещество. Учёные также выявили пять азотистых оснований, необходимых для построения ДНК и РНК.
По мнению исследователей, подобные находки усиливают гипотезу о том, что углеродистые астероиды могли доставить на раннюю Землю ключевые органические молекулы, необходимые для формирования пребиотической химии и последующего возникновения жизни.