Naukowcy odkrywają elementy budulcowe RNA w chmurze w Drodze Mlecznej

Naukowcy odkryli niektóre elementy budulcowe życia – znane jako nitryle – w sercu naszej Drogi Mlecznej.

Zostały dostrzeżone w molekularnym obłoku gazu i pyłu przez zespół międzynarodowych naukowców korzystających z dwóch teleskopów w Hiszpanii.

Nitryle są ważnymi elementami budulcowymi RNA – kwasu nukleinowego podobnego do DNA, który znajduje się we wszystkich żywych komórkach.

Eksperci stwierdzili, że ich odkrycie wskazuje, że nitryle należą do najliczniejszych rodzin chemicznych we wszechświecie, co potwierdza teorię „świata RNA” o pochodzeniu życia.

Wskazuje to, że życie na Ziemi pierwotnie zależało tylko od RNA, a DNA i enzymy proteolityczne ewoluowały później.

RNA może pełnić obie swoje funkcje: przechowywanie i transkrypcję informacji, takich jak DNA, oraz katalizowanie reakcji, takich jak enzymy.

Zgodnie z teorią „Świata RNA”, nitryle i inne elementy budulcowe życia niekoniecznie muszą pochodzić z samej Ziemi.

Odkrycie: Naukowcy odkryli niektóre elementy budulcowe życia – znane jako nitryle – w sercu naszej Drogi Mlecznej. Zostały dostrzeżone w molekularnym obłoku gazu i pyłu (podobnym do pokazanego) przez zespół międzynarodowych badaczy.

Eksperci stwierdzili, że ich odkrycie wskazuje, że nitryle należą do najliczniejszych rodzin chemicznych we wszechświecie, co potwierdza teorię

Eksperci stwierdzili, że ich odkrycie wskazuje, że nitryle należą do najliczniejszych rodzin chemicznych we wszechświecie, co potwierdza teorię „świata RNA” o pochodzeniu życia. Wskazuje to, że nitryl mógł powstać w kosmosie i „wystrzelić” na młodą Ziemię w meteorytach i kometach (zdjęcie przechowywane)

Życie na Ziemi mogło rozpocząć się dzięki zmodyfikowanej wersji współczesnego RNA

Naukowcy sądzą, że życie na Ziemi mogło rozpocząć się dzięki zmodyfikowanej wersji siostrzanej cząsteczki współczesnego DNA.

DNA jest kręgosłupem życia i prawie cała nasza planeta jest od niego zależna, ale na prymitywnej Ziemi prymitywna wersja jej mniej znanej siostry – RNA – była centralnym punktem ewolucji, twierdzą eksperci.

RNA jest strukturalnie podobny do DNA, z tą różnicą, że jeden z czterech podstawowych elementów, tymina, jest zastąpiony uracylem.

Zmienia to kształt i strukturę cząsteczki, a naukowcy od dawna wierzyli, że ta substancja chemiczna była niezbędna do rozwoju pierwszych form życia na Ziemi.

READ  Najdalsze ludzkie statki kosmiczne wysyłają dziwne sygnały spoza naszego Układu Słonecznego

Przypadkowe odkrycie dokonane przez naukowców z Harvard University opublikowane w grudniu 2018 r. wykazało, że nieco inna wersja RNA mogła być kluczowym składnikiem, który pozwolił na rozwój życia na Ziemi.

Naukowcy twierdzą, że zamiast guaniny może występować substancja chemiczna zwana inozyną, umożliwiająca ewolucję życia.

Ta niewielka zmiana zasad, znana jako nukleotydy, może dostarczyć pierwszego znanego dowodu na istnienie „hipotezy uniwersalnego RNA” – teorii, która twierdzi, że RNA jest integralną częścią prymitywnych form życia – mówią.

Mogła również pochodzić z kosmosu i „przemieścić się” na młodą Ziemię w meteorytach i kometach podczas okresu „późnego ciężkiego bombardowania”, między 4,1 a 3,8 miliarda lat temu.

Jako wsparcie, we współczesnych kometach i meteorytach znaleziono nitryle i inne elementarne cząsteczki nukleotydów, lipidów i aminokwasów.

Pytanie brzmi, skąd te cząstki mogą pochodzić w kosmosie?

Głównym filtrem są obłoki molekularne, które są gęstymi i zimnymi obszarami ośrodka międzygwiazdowego, które nadają się do tworzenia złożonych cząsteczek.

Na przykład obłok molekularny G + 0,693-0,027 ma temperaturę około 100 K, szerokość około trzech lat świetlnych i masę około tysiąca razy większą od masy naszego Słońca.

Nie ma dowodów na to, że gwiazdy obecnie formują się w obrębie G+ 0,693-0,027, chociaż naukowcy podejrzewają, że w przyszłości może ona ewoluować w gwiezdny żłobek.

Zespół ekspertów odkrył szereg nitryli, w tym cyjanoallen, cyjanek propargilu, cyjanopropyn i prawdopodobnie cyjanoformaldehyd i glikonitryl, które nie były wcześniej znajdowane w chmurze, zdefiniowane jako G + 0,693-0,027.

„Tutaj pokazujemy, że chemia zachodząca w ośrodku międzygwiazdowym jest w stanie wydajnie syntetyzować wiele azotanów, które są niezbędnymi prekursorami molekularnymi w scenariuszu „świata DNA”, powiedział główny autor badania, dr Victor M. Rivilla, naukowiec z Centrum Astrobiologii Hiszpańskiej Narodowej Rady ds. Badań. Ribe.”

Dodał: „Zawartość chemiczna G + 0,693-0,027 jest podobna do zawartości innych regionów gwiazdotwórczych w naszej galaktyce, a także zawartości obiektów Układu Słonecznego, takich jak komety.

Oznacza to, że jego badania mogą dać nam ważny wgląd w składniki chemiczne, które były dostępne w mgławicy i które dały początek naszemu układowi planetarnemu.

READ  Naukowcy odkrywają istnienie tajemniczego Układu Słonecznego w kosmosie

Naukowcy wykorzystali 30-metrowy teleskop Granada IRAM oraz 40-metrowy teleskop YEPS w Guadalajara.

Zespół ekspertów odkrył szereg nitryli, w tym cyjanoallen, cyjanek propargilu i cyjanopropyn, których nie znaleziono jeszcze w G+ 0,693-0,027, chociaż zostały zgłoszone w 2019 r. w ciemnym obłoku TMC-1 w konstelacjach. i Auriga, obłok molekularny o warunkach bardzo odmiennych od G+ 0,693-0,027.

Naukowcy znaleźli również potencjalne dowody na obecność cyjanoformaldehydu i glikoonitrylu.

Cyjanoformaldehyd po raz pierwszy wykryto w obłokach molekularnych TMC-1 i Sgr B2 w gwiazdozbiorze Strzelca, a glikonitryl w protogwiazie IRAS16293-2422 B w gwiazdozbiorze Wężownika.

Do utworzenia DNA i RNA potrzebne są dwa rodzaje chemicznych elementów budulcowych – lub zasady nukleinowe

Do utworzenia DNA i RNA potrzebne są dwa rodzaje chemicznych elementów budulcowych – lub zasady nukleinowe

Współautor badania, dr Miguel A Requena Torres, wykładowca na Uniwersytecie Towson w Maryland, powiedział: „Dzięki naszym obserwacjom z ostatnich kilku lat, w tym bieżącym wynikom, wiemy teraz, że nitryle należą do najliczniejszych rodzin chemicznych w świat. Wszechświat.

Znaleźliśmy je w obłokach molekularnych w centrum naszej galaktyki, protogwiazdach o różnych masach, meteorytach i kometach, a także w atmosferze Tytana, największego z księżyców Saturna.

„Do tej pory odkryliśmy wiele prostych prekursorów nukleotydów, które są budulcem RNA” – powiedział autor dr Izaskun Jiménez-Serra, który jest również naukowcem w Centrum Astrobiologii Hiszpańskiej Narodowej Rady Badawczej.

Jednak nadal brakuje kluczowych cząsteczek, które są trudne do wykrycia.

Na przykład wiemy, że powstanie życia na Ziemi prawdopodobnie wymagało również innych cząsteczek, takich jak lipidy, które są odpowiedzialne za powstawanie pierwszych komórek.

Dlatego powinniśmy również skupić się na zrozumieniu, w jaki sposób lipidy powstają z prostszych prekursorów dostępnych w ośrodku międzygwiazdowym.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie granica.

Wyjaśnienie DNA i RNA: molekuły zawierające informację genetyczną dla życia

DNA – RNA – jest powszechnie znane jako cząsteczka w jądrze wszystkich naszych komórek, która zawiera informację genetyczną.

Ma kształt podwójnej helisy i składa się z małych odcinków zwanych nukleotydami.

Każdy nukleotyd zawiera grupę jąderkową, cukier i fosforan.

Składnik cukrowy tej konkretnej cząsteczki nazywa się dezoksyrybozą i tworzy D w DNA.

READ  Eksplozje supernowych ujawniają najdrobniejsze szczegóły dotyczące ciemnej energii i ciemnej materii

Jest to cykliczna substancja chemiczna na bazie węgla z pięcioma atomami węgla ułożonymi w pięciokąt.

Przy drugim atomie węgla znajduje się pojedynczy atom wodoru przyłączony do dezoksyrybozy.

Może to również mieć dołączony dodatkowy tlen.

W tym przypadku natleniona substancja chemiczna tworzy w RNA to, co jest po prostu znane jako R-ryboza.

The deoksy Przedrostek dosłownie oznacza bez tlenu.

Kształt RNA i DNA

Ryboza może zrobić prawie wszystko, co może zrobić dezoksyryboza, a także koduje informację genetyczną w niektórych komórkach i organizmach.

Gdy obecny jest tlen, radykalnie zmienia sposób, w jaki chemikalia wiążą się i osadzają obok innych cząsteczek.

Gdy tlen jest obecny – w RNA – może przybierać różne formy.

Kiedy tlen nie jest obecny w tym konkretnym miejscu – w DNA – cząsteczka tworzy kultową podwójną helisę.

Zastosowania RNA

DNA jest często rozbijane na RNA i odczytywane przez komórki w celu przetłumaczenia i skopiowania kodu genetycznego w celu wytworzenia białek i innych cząsteczek niezbędnych do życia.

RNA wykorzystuje trzy pary tych samych par DNA: cytozynę, guaninę i adeninę.

Druga para zasad, tymina, jest wymieniana w RNA Uracila.

RNA często znajduje się w prostszych organizmach, takich jak bakterie.

Często jest to również wirus zapalenia wątroby, grypy i HIV we wszystkich formach RNA.

Mitochondrialny RNA

Wszystkie komórki zwierzęce wykorzystują DNA, z jednym godnym uwagi wyjątkiem: mitochondriami.

Mitochondria są elektrowniami komórkowymi i przekształcają glukozę w pirogronian, a następnie w trifosforan adenozyny (ATP) w cyklu Krebsa.

Cały ten proces odbywa się w tej pojedynczej organelli w komórkach, a ATP jest uniwersalną formą energii i jest wykorzystywana we wszystkich organizmach tlenowych.

Mitochondria zawierają małą nić RNA, która jest unikalna dla królestwa zwierząt.

Przenosi się wyłącznie od matki (ojciec żyje w nasieniu, ale rozpuszcza się podczas zapłodnienia) i pozwala człowiekowi cały czas prześledzić rodowód matki.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.