Más pruebas de que los componentes de la vida llegaron a la Tierra desde el espacio

Tenemos aún más pruebas de que los componentes de la vida llegaron a la Tierra desde el espacio. Crédito: (Vadim Sadovski/Shutterstock)
Tenemos aún más pruebas de que los componentes de la vida llegaron a la Tierra desde el espacio. Crédito: (Vadim Sadovski/Shutterstock)

El ADN y el ARN contienen la información y las instrucciones para construir y hacer funcionar todos los seres vivos de la Tierra.

Estos ARN y ADN contienen componentes informativos llamados nucleobases.

Las nucleobases pertenecen a clases de moléculas orgánicas muy variadas llamadas purinas y pirimidinas.

Hay un total de 5 nucleobases en el ADN y el ARN. Son la citosina, la guanina, la adenina (que se encuentra tanto en el ADN como en el ARN), la timina (que se encuentra sólo en el ADN) y el uracilo (que se encuentra sólo en el ARN).

Hasta la fecha, los científicos que analizan muestras extraterrestres sólo han encontrado tres de los cinco.

Mediante nuevos análisis, un equipo de científicos dirigido por el profesor asociado Yasuhiro Oba, de la Universidad de Hokkaido (Japón), acaba de encontrar las dos últimas de las cinco unidades informativas del ADN y el ARN que aún no se habían descubierto en muestras de meteoritos.

Es posible que un conjunto diverso de elementos orgánicos exógenos de los meteoritos, incluidas las nucleobases, haya llegado a la Tierra primitiva durante el último período de bombardeo pesado. Por lo tanto, se considera que la afluencia de dichos orgánicos desempeñó un papel esencial en la evolución química de la etapa inicial de la Tierra.

"Las recientes misiones de retorno de muestras de los asteroides Ryugu y Bennu, dirigidas por la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) y la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA), respectivamente, nos proporcionarán importantes conocimientos sobre la evolución de las moléculas orgánicas extraterrestres, y posibles pistas sobre los orígenes de la vida en la Tierra a través de análisis químicos de materiales extraterrestres prístinos que no han sido significativamente comprometidos por la contaminación terrestre." El estudio menciona

"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 los aminoácidos y los hidrocarburos", dijo Oba, autor principal de un artículo sobre la investigación publicado el 26 de abril en Nature Communications. "Dado que las purinas y las pirimidinas pueden sintetizarse en entornos extraterrestres, como ha demostrado nuestro propio estudio, cabría esperar encontrar una gran diversidad de estas moléculas orgánicas en los meteoritos".

"Ahora tenemos pruebas de que el conjunto completo de nucleobases utilizadas en la vida actual 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 descubierto, la citosina y la timina, ha sido esquivo en análisis anteriores.

La razón principal debe ser su estructura más delicada, que puede haberse degradado cuando los científicos extrajeron muestras anteriormente. En los experimentos anteriores, los científicos crearon algo así como un "té de meteorito", colocando granos de meteorito en un baño caliente para dejar que las moléculas de la muestra se extrajeran en la solución y luego analizaron la composición molecular del caldo extraterrestre.

"Estudiamos estos extractos de agua, ya que contienen lo bueno, antiguas moléculas orgánicas que podrían haber sido bloques de construcción clave para el origen de la vida en la Tierra", dijo Glavin.

La delicadeza de estas nucleobases creó escepticismo en el equipo a la hora de observar su presencia en las muestras.

Imagen conceptual de los meteoroides que transportan nucleobases a la antigua Tierra. Las nucleobases están representadas por diagramas estructurales con los átomos de hidrógeno como esferas blancas, el carbono como negro, el nitrógeno como azul y el oxígeno como rojo. Créditos: NASA Goddard/CI Lab/Dan Gallagher
Imagen conceptual de los meteoroides que transportan nucleobases a la antigua Tierra. Las nucleobases están representadas por diagramas estructurales con los átomos de hidrógeno como esferas blancas, el carbono como negro, el nitrógeno como azul y el oxígeno como rojo. Créditos: NASA Goddard/CI Lab/Dan Gallagher


El equipo utilizó agua fría para extraer los compuestos en lugar de ácido fórmico caliente en este estudio. El ácido fórmico caliente es muy reactivo y podría destruir estas frágiles moléculas en muestras anteriores.

En segundo lugar, se empleó una analítica más sensible que podía captar cantidades más pequeñas de estas moléculas.

"Este grupo ha conseguido una técnica que es más parecida a la del té frío que a la del té caliente y que es capaz de extraer compuestos más delicados", dijo Jason Dworkin, coautor del artículo en la NASA Goddard. "Me sorprendió que hubieran visto la citosina, que es muy frágil".

El hallazgo no proporciona una pista sobre si la vida en la Tierra recibió ayuda del espacio o surgió exclusivamente en la sopa prebiótica en la infancia del planeta. Pero completar el conjunto de nucleobases que conforman la vida actual, además de otras moléculas encontradas en la muestra, da a los científicos que intentan comprender el comienzo de la vida más compuestos con los que experimentar en el laboratorio.

"Esto va añadiendo más y más piezas; ahora se ha encontrado que los meteoritos tienen azúcares y bases", dijo Dworkin. "Es emocionante ver cómo se avanza en la elaboración de las moléculas fundamentales de la biología desde el espacio".

Este análisis se suma al kit para los que modelan el inicio de la vida en la Tierra y también proporciona una prueba de concepto para una técnica más eficaz para extraer información de los 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.

Fuentes, créditos y referencias:

Yasuhiro Oba, Yoshinori Takano, Yoshihiro Furukawa, Toshiki Koga, Daniel P. Glavin, Jason P. Dworkin & Hiroshi Naraoka. Identifying the wide diversity of extraterrestrial purine and pyrimidine nucleobases in carbonaceous meteorites. Nature Communications volume 13, Article number: 2008 (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-29612-x

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