科学研究｜科研人员从三种陨石中发现 DNA 和 RNA 的关键成分

使用最先进的分析技术，研究人员已经在三种碳质陨石中（包括默奇森、默里和塔吉什湖陨石）中检测到不同的核碱基套件——包括经典碱基对（例如，腺嘌呤-尿嘧啶、鸟嘌呤-胞嘧啶、腺嘌呤-胸腺嘧啶）和一些非经典碱基对（例如，异鸟嘌呤-异胞嘧啶）和黄嘌呤-2,4-二氨基嘧啶）

近日，发表在《自然通讯》杂志上的一篇研究文章报道，来自北海道大学的 Yasuhiro Oba 博士及其同事确定了科学家们未能发现的最后两个核碱基。

形成 DNA 和 RNA 需要两种化学结构单元或核碱基。

这些是嘧啶，包括胞嘧啶、尿嘧啶和胸腺嘧啶，以及嘌呤，例如鸟嘌呤和腺嘌呤。

到目前为止，在陨石中只发现了嘌呤核碱基和尿嘧啶。

然而，这次北海道大学的 Yasuhiro Oba 博士及其同事发现了先前研究未能发现的最后两个核碱基。

流星体向古代地球输送核碱基的概念图

“我想知道为什么嘌呤和嘧啶是特殊的，因为它们在碳质陨石中没有显示出与氨基酸和碳氢化合物等其他有机化合物不同的结构多样性，”Oba 博士说。

“由于嘌呤和嘧啶可以在外星环境中合成，正如我们自己的研究所证明的那样，人们预计会在陨石中发现这些有机分子的广泛多样性。”

美国宇航局戈达德太空飞行中心的研究员丹尼·格拉文博士补充说：“我们现在有证据表明，当生命出现时，今天生命中使用的一整套核碱基本可以在地球上获得。”

新发现的一对核碱基，胞嘧啶和胸腺嘧啶，在之前的分析中一直难以捉摸，可能是因为它们的结构更精细，当科学家之前提取样品时，它们可能已经降解。

在早期的实验中，科学家们创造了一种“陨石茶”，将陨石颗粒放入热水浴中，让样品上的分子提取到溶液中，然后分析外星肉汤的分子组成。

“我们研究这些水提取物，因为它们含有好东西，古老的有机分子，它们可能是地球上生命起源的关键组成部分，”格拉文博士说。

由于这两个核碱基非常脆弱，研究作者最初对在样本中看到它们持怀疑态度。

但有两个因素可能促成了这一新发现：首先，他们使用冷水而不是热甲酸来提取化合物——甲酸非常活泼，可能会破坏之前样品中的这些脆弱分子。其次，采用了更敏感的分析，可以检测到更少量的这些分子。

霍巴陨石

这一发现并没有提供关于地球上的生命是从太空获得帮助还是仅在地球婴儿期的益生元汤中出现的确凿证据。

但是，除了样本中发现的其他分子之外，完成构成今天生命的一组核碱基，为试图了解生命起源的科学家们提供了更多在实验室中进行实验的化合物。

“这增加了越来越多的发现，现在已经发现陨石含有糖和碱，”美国宇航局戈达德太空飞行中心的研究员杰森·德沃金博士说。

“看到从太空制造生物学基本分子的进展令人兴奋。”