Gondolat

A földi élet Földön kívüli eredete

2022. MÁJUS 19.

Eddig csak a DNS/RNS alapját képező purin nukleobázisok meteoritokban való jelenlétét bizonyították, most japán kutatók a pirimidinbázisokat is kimutatták. A Nature Communications-tanulmány szerzői szerint a földi élet minden bizonnyal Földön kívüli eredetű.

A szénben gazdag aszteroidákból származó kőmeteoritokban már eddig is számos szerves molekulát – pl. aminosavakat és cukrokat – mutattak ki, a Murchison meteorit kivonataiban pedig ultramagas felbontású tömegspektroszkóppal több százezer féle szerves anyagot találtak. (A 100 kg-os Murchison meteorit 1969-ben, az ausztráliai Murchison település mellett ért Földet. Mivel látható volt a Földet érése, az egyik legtöbbet tanulmányozott meteorit lett. 2020-ban kozmokémikusok arról számoltak be, hogy a Földön talált legidősebb anyag a Murchison meteoritból való; a 7 milliárd éves szilikon-karbid 2,5 milliárd évvel idősebb, mint a 4,54 milliárd éves Föld és Naprendszer.)

Mivel a meteoritokban ilyen sokféle szerves anyag megtalálható, az 1990-es években megszületett a feltételezés, hogy a földi élet építőköveit meteoritok hozták a fiatal Földre az intenzív késői bombázás (Late Heavy Bombardment) időszakában, 4–3,8 milliárd évvel ezelőtt. Purinbázisok jelenlétét az Orgueil meteoritban egyébként már az 1960-as években kimutatták UV-spektroszkópia és vékonyréteg-kromatográfia segítségével, azonban a 8-féle nukleobázis, amit azóta összesen sikerült kimutatni, sokkal kisebb diverzitást jelent, mint a Murchison meteoritban megtalált 96-féle aminosav. A meteoritokban talált kevés féle nukleobázishoz képest csillagközi molekulafelhőket szimuláló laboratóriumi kísérletekben rengetegféle nukleobázist sikerült létrehozni, amiből a kutatók arra következtettek, hogy a Földön kívüli környezetben (a Naprendszeren belül és kívül egyaránt) a nukleobázisok általánosan elterjedtek lehetnek.

Az analitikus technikák fejlődése az Orgueil meteorit 1960-as évekbeli vizsgálata óta mára már 3 nagyságrenddel kisebb koncentráció kimutatását is lehetővé teszi, így egy 2011-es vizsgálat már 20 ppb koncentrációjú purinbázisok kimutatására is képes volt (1 ppb: 1 part per billion parts, azaz 1 rész 1 milliárd részben; 0,0001% = 1000 ppb; 1 nanogramm anyag 1 gramm meteoritban). Jelen vizsgálat szerzői ezért azt a célt tűzték ki, hogy nagy teljesítményű folyadékkromatográfia és elektroporlasztásos ionizációt alkalmazó, nagy felbontású tömegspektrometria (HPLC/ESI-HRMS) segítségével megvizsgálják 3 meteorit (Murchison, Murray, Tagish Lake) nukleobázis-tartalmát és -koncentrációját, valamint molekuláris profilját.

A kutatók valamennyi meteorit kivonatában találtak purinbázisokat, 11–152 ppb koncentrációban. A Murchison meteorit két darabját is megvizsgálták, az egyik, 2 g-os darabot a Chicagói Egyetemtől kapták, a másik, 2,7 g-os darabot meteoritkereskedő cégtől vásárolták; a két mintában különböző volt a purinbázisok koncentrációja, amiből azt a következtetést vonták le, hogy a meteorit heterogén összetételű. Valamennyi meteoritban találtak pirimidinbázisokat is, 0,02–37 ppb koncentrációban. Számos olyan molekulát is találtak, amik a nukleobázis-szintézis prekurzorai és intermedierjei lehetnek. Valamennyi kanonikus bázispár összetevőit megtalálták (pl. adenin-uracil, guanin-citozin, adenin-timin).

Olyan metilált pirimidinbázisokat is találtak magas koncentrációban, amelyek biológiai rendszerekben kevésbé gyakoriak, mint a citozin vagy az uracil, ebből azt a következtetést vonták le, hogy a meteoritminta nem biológiai, azaz valóban extraterresztriális (vagyis az eredmény nem földi kontaminációból származik). A Földön kívüli eredetet bizonyítja az is, hogy a meteoritmintákban olyan nukleobázisokat is találtak, amik nem jellemzők a földi életre. A nukleobázisok koncentrációja az aminosavak koncentrációjának 0,1%-át tette ki, ami azt jelzi, hogy az extraterresztriális környezetben az aminosavak sokkal könnyebben kialakulnak. A mintákban nagy koncentrációban találtak imidazolt (a nagy reaktivitású molekula elősegíti a N-tartalmú gyűrűképződést) és nikotinsavat (B3-vitamin).

A kutatók megvizsgálták a meteoritok körüli talajmintákat is, és mivel azokban eltérő nukleobázisokat találtak, illetve az azonos nukleobázisokat a meteoritokban találtakhoz képest különböző koncentrációkban mutatták ki, azt a következtetést vonták le, hogy a meteoritokban talált nukleobázisok valóban Földön kívüli eredetűek. Az egyik meteoritmintában racém alanint találtak, ami szintén a Földön kívüli eredet mellett szól. A meteoritminták egymáshoz képesti különbségei arra utalnak, hogy származási helyeiken különböző folyamatok mentek végbe.

Összefoglalójukban a vezető kutatók kifejtik: mivel a technológiai fejlődésnek köszönhetően valamennyi vizsgált meteoritban a nukleobázisok széles skáláját találták meg, és mivel a földi élet keletkezésekor, 4–3,8 milliárd évvel ezelőtt az atmoszféra nem olyan volt, ami lehetővé tette volna a nukleobázisok földi keletkezését, az élet genetikájának kialakulása minden bizonnyal az exogén bázisok közreműködésével történt.

Szemlézte:
Kazai Anita dr.

Eredeti közlemény:
Oba, Yasuhiro, et al. Identifying the wide diversity of extraterrestrial purine and pyrimidine nucleobases in carbonaceous meteorites. Nature communications 13.1 (2022): 1-10.

HOZZÁSZÓLÁSOK

0 hozzászólás

A rovat további cikkei

Gondolat

Münchhausen báró és az ő szindrómája

Karl Friedrich Hieronymus von Münchhausen báró, német katonatiszt, akinek neve a nagyotmondással forrott össze, 295 éve, 1720. május 11-én született.

Gondolat

Miért vagyunk illetve miért nem vagyunk kaukázusiak?

A paleontológiai leletek és a genetikai vizsgálatok egyértelműen azt mutatják, hogy az emberiség Afrikából származik. Nem kellene használnunk az ezt tagadó, elavult kifejezést.

Gondolat

Szifilisz vagy hibás gének?

VIII. Henrik betegségei

Gondolat

A szem és a látás a Bibliában

RÁCZ Péter

A látásra vonatkozó igehelyek és értelmezésük, szimbolikus jelentőségük a Bibliában.

Gondolat

Veszélyben az egyetemek autonómiája?

Tiltakozó közleményekkel „szavaznak” sorra az egyetemek az alapítványi átalakítás, illetve annak intézési módja ellen. Professzorok, munkatársak, hallgatók, legutóbb az MTA doktorai adtak ki hivatalos állásfoglalást. Megkérdeztünk „kívülállókat”, Freund Tamást, az MTA elnökét, Tillmann József filozófus, esztéta, egyetemi tanárt, Fleck Zoltán jogász, szociológust, tanszékvezető egyetemi tanárt a kialakult helyzetről, a folyamatról, illetve Fábián Istvánt, a debreceni egyetem korábbi rektorát is. Többen a tudományos és kutatómunka, az egyetemi autonómia ellehetetlenülésétől félnek, veszélyes ugyanis, ha ezek a szellemi műhelyek politikai irányítás alá kerülnek. Az MTA elnöke kiemelte az egyetemi autonómia tiszteletben tartásának és a döntések előtti tisztázó vitáknak a fontosságát.

Kapcsolódó anyagok

Klinikum

A hyperuricaemia diétás vonatkozásai

MEZEI Zsuzsanna

A húgysav keletkezésének vannak endogen (purinszintézis, sejtpusztulás) és exogen (táplálkozás) forrásai. A kezelésnek tehát ennek megfelelően kell, hogy legyen nem csak endogen, hanem exogen útja is, ami magát a táplálkozást (és a helyes életvitelt is) foglalja magába.

Klinikum

Az immunitás nemi különbségeinek hatása a vakcinafejlesztésre

Bár a vakcináció az egyik legsikeresebb közegészségügyi intervenció, a klasszikus vakcinafejlesztés leginkább empirikus alapokon folyik, a vakcinák biztonságossági és immunogenitási profilja patogénspecifikus. Az oltási rezsimek minden beoltandó számára ugyanazt az oltást ajánlják, holott jól ismert: a beoltott egyén sajátosságai – életkor, nem, komorbiditások, egyéb infekciók, mikrobiom – jelentősen befolyásolják a vakcinációra adott individuális választ. A Frontiers in Immunology összefoglaló közleménye áttekinti a férfi, illetve női nem hatását az oltásokkal kapcsolatos immunválaszra, és az „ugyanazt az oltást mindenkinek”, illetve az „egy kórokozó, egy vakcina” szemlélet helyett a különböző populációkat figyelembe vevő oltásfejlesztési és oltási stratégia mellett érvel.

Klinikum

A random variancia mint karcinogén tényező?

Egyes ráktípusoknál egy eddig nem tárgyalt, független tényező is hozzájárulhat a rák megjelenéséhez — mégpedig a DNS osztódása során megjelenő véletlenszerű hibák okozta mutációk, a random variancia hatása.

Hírvilág

A tehetséget egy rendező sem ronthatja le – Celebinterjú

GYIMESI Ágnes Andrea

Tahi Tóth László színművésszel beszélget Gyimesi Ágnes Andrea a legerősebb szerepélményekről, a hipochondriáról, a halálról, Latinovitsról és Darvas Ivánról.

Hírvilág

A magyarok őstörténetét kutató uráli expedíciónak már vannak eredményei

A 10. század végén a Kárpát-medencébe beköltöző népesség sokgyökerű volt.