Exobiologen creëren voorloper DNA uit meteorietinslag-sim

Share Button

In een opmerkelijk experiment, waarin de omstandigheden tijdens een meteorietinslag op de oer-Aarde werden nagebootst, slaagden de onderzoekers er in om ribonucleïnebases te laten ontstaan. Is dit de missing link?

Wat is RNA?
RNA is minder bekend dan DNA, maar is in wezen biologisch gezien veel belangrijker. RNA bestaat net als DNA uit een keten van vier verschillende basen, een soort bouwstenen, maar is anders an DNA in staat om als enzym (organisch hulpmolecuul voor biochemische reacties) te functioneren, een zogenaamd ribozym. De voor alle bekende levensvormen onmisbare ribosomen, reusachtige kluwens RNA die (van DNA overgekopieerde) sliertjes messenger RNA vertalen in eiwitten, bestaan vrijwel volledig uit RNA. Aanhangers van de RNA-world hypothese geloven dat het leven is begonnen als RNA-gebaseerde levensvorm. Het messenger RNA vervulde de rol die DNA nu vervult en functioneerde ook als enzym (een rol die eiwitten nu spelen). Daarna heeft zich het veel meer stabiele DNA ontwikkeld om genetische informatie in op te slaan. De RNA-world hypothese kende tot nu toe een groot manco. Niet alleen is RNA vrij instabiel, ook zijn de bouwstenen van RNA vrij zeldzaam in chondrieten, meteorieten rijk in koolstofverbindingen, die algemeen worden gezien als een chemisch ‘kijkje’ in de vroegste dagen van het zonnestelsel.

De meeste onderzoekers zijn het er over eens dat aminozuren, de bouwstenen voor het leven uit de ruimte kwamen. Bron: EANA/ESA

De meeste onderzoekers zijn het er over eens dat aminozuren, de bouwstenen voor het leven uit de ruimte kwamen. Bron: EANA/ESA

Omstandigheden op vroege aarde nagebootst
Uit geologisch onderzoek is bekend dat het leven vrijwel onmiddellijk (plm. 100 miljoen jaar) na het Late Zware Bombardement, tussen de 3,8 en 3,5 miljard jaar geleden, op aarde verscheen. Het oudste fossiele overblijfsel op aarde is een geochemisch spoor van 3,4 miljard jaar oud, hoewel er oudere, maar omstreden, resten bekend zijn. In dit experiment jaagden onderzoekers een extreem energierijke, maar zeer kortdurende laserpuls door een proefmonster met daarin de chemicaliën die vermoedelijk aanwezig waren nop de oer-Aarde. Hiermee probeerden ze de omstandigheden tijdens een meteorietinslag na te bootsen, waarbij zeer hoge temperaturen ontstaan.
Bij het experiment ontstonden alle vier basen – al waren de hoeveelheden van één base erg klein. Reden voor collega’s om het experiment niet erg serieus te nemen, want alleen als alle vier basen aanwezig zijn, kan zich biologisch actief RNA vormen. Aan de andere kant: mogelijk was het experiment niet geheel natuurgetrouw. Mogelijk werd later door een bepaald natuurkundig of scheikundig proces de schaarse base alsnog gevormd, of geconcentreerd. Verder onderzoek is dus nodig. Leven hoeft ook maar één keer te ontstaan, om de aarde te koloniseren.

Bronnen
1. Martin Ferus et al., High-energy chemistry of formamide: A unified mechanism of nucleobase formation, PNAS, DOI: 10.1073/pnas.1412072111

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger