Utilizando nuevos análisis, los científicos han encontrado las dos últimas de las cinco unidades informativas de ADN y ARN que aún no se habían descubierto en muestras de meteoritos.
Nuevas evidencias confirman que la vida en la Tierra pudo proceder del espacioNASA GODDARD/CI LAB/DAN GALLAGHER
Si bien la formación de ADN en un meteorito es poco probable, este descubrimiento demuestra que estas piezas genéticas están disponibles para su entrega y podrían haber contribuido al desarrollo de las moléculas de instrucción en la Tierra primitiva. El descubrimiento, realizado por un equipo internacional con investigadores de la NASA, se suma a la evidencia de que las reacciones químicas en los asteroides pueden producir algunos de los bloques de construcción de la vida, que podrían haber sido entregados a la antigua Tierra por impactos de meteoritos o tal vez la caída de polvo.
Todo el ADN y ARN, que contiene las instrucciones para construir y operar cada ser vivo en la Tierra, contiene cinco componentes informativos, llamados nucleobases. Hasta ahora, los científicos que rastreaban muestras extraterrestres solo habían encontrado tres de las cinco. Sin embargo, un análisis reciente realizado por un equipo de científicos dirigido por el profesor asociado Yasuhiro Oba de la Universidad de Hokkaido, Hokkaido, Japón, identificó las dos últimas nucleobases que habían eludido a los científicos antes.
Las nucleobases pertenecen a clases de moléculas orgánicas llamadas purinas y pirimidinas, que tienen una amplia variedad. Sin embargo, sigue siendo un misterio por qué no se han descubierto más tipos en los meteoritos hasta ahora.
“Me pregunto por qué las purinas y las pirimidinas son excepcionales en el sentido de que no muestran diversidad estructural en los meteoritos carbonosos a diferencia de otras clases de compuestos orgánicos como aminoácidos e hidrocarburos”, dijo Oba, autor principal de un artículo sobre la investigación que se publicó el 26 de abril de 2022 en la revista Nature Communications. “Dado que las purinas y las pirimidinas se pueden sintetizar en entornos extraterrestres, como ha demostrado nuestro propio estudio, uno esperaría encontrar una amplia diversidad de estas moléculas orgánicas en los meteoritos”.
“Ahora tenemos evidencia de que el conjunto completo de nucleobases utilizadas en la vida hoy en día podría haber estado disponible en la Tierra cuando surgió la vida”, dijo Danny Glavin, coautor del artículo en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
Este par de nucleobases recién descubiertas, citosina y timina, han sido esquivas en análisis anteriores, probablemente debido a su estructura más delicada, que puede haberse degradado cuando los científicos extrajeron muestras previamente. En los experimentos anteriores, los científicos crearon una especie de “té de meteorito”, colocando granos de meteorito en un baño caliente para permitir que las moléculas de la muestra se extraigan en la solución y luego analizaron la composición molecular del caldo extraterrestre.
“Estudiamos estos extractos de agua ya que contienen las cosas buenas, moléculas orgánicas antiguas que podrían haber sido bloques de construcción clave para el origen de la vida en la Tierra“, dijo Glavin.
Debido a lo delicadas que son estas dos nucleobases, el equipo inicialmente se mostró escéptico al verlas en las muestras. Pero dos factores pueden haber contribuido al nuevo descubrimiento: primero, el equipo utilizó agua fría para extraer los compuestos en lugar de ácido fórmico caliente, que es muy reactivo y podría haber destruido estas frágiles moléculas en muestras anteriores. En segundo lugar, se emplearon análisis más sensibles que podrían captar cantidades más pequeñas de estas moléculas.
“Este grupo ha manejado una técnica que se parece más a la preparación en frío que al té caliente y es capaz de extraer compuestos más delicados”, dijo Jason Dworkin, coautor del artículo en la NASA Goddard. “Me sorprendió que hubieran visto citosina, que es muy frágil”.
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Completar el conjunto de nucleobases que componen la vida hoy en día, además de otras moléculas encontradas en la muestra, les da a los científicos que están tratando de comprender el comienzo de la vida más compuestos para experimentar en el laboratorio.
“Esto es sumar más y más piezas; se ha encontrado que los meteoritos tienen azúcares y bases ahora”, dijo Dworkin. “Es emocionante ver el progreso en la fabricación de las moléculas fundamentales de la biología desde el espacio”.
Este análisis no solo se sumó al kit para aquellos que modelan el inicio de la vida en la Tierra, sino que también proporciona una prueba de concepto para una técnica más efectiva para extraer información de asteroides en el futuro, especialmente de las muestras de Bennu que se dirigen a la Tierra en el próximo año a través de la misión OSIRIS-REx de la NASA.
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Referencia: “Identificación de la amplia diversidad de nucleobases extraterrestres de purina y pirimidina en meteoritos carbonosos” por Yasuhiro Oba, Yoshinori Takano, Yoshihiro Furukawa, Toshiki Koga, Daniel P. Glavin, Jason P. Dworkin y Hiroshi Naraoka, 26 de abril de 2022, Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-022-29612-x
La investigación fue apoyada por los números de subvención JSPS KAKENHI JP21H04501, JP21H05414, JP20H02019, 21KK0062, 21J00504, JP20H00202 y JP20H05846; El Instituto de Astrobiología de la NASA a través del premio 13-13NAI7-0032 al Centro Goddard de Astrobiología, el Programa de Financiamiento de Científicos Internos de la División de Ciencia Planetaria de la NASA a través del paquete de trabajo de Investigación Fundamental de Laboratorio (FLaRe) en NASA Goddard, y una subvención de la Fundación Simons (premio SCOL 302497). Este estudio se realizó de acuerdo con el Proyecto Conjunto de Promoción de la Investigación en el Instituto de Ciencia de Baja Temperatura de la Universidad de Hokkaido (21G008).