Japán és amerikai kutatók a Nature Communications tudományos folyóiratban frissen megjelent tanulmányukban arról számoltak be, hogy a Japán Űrügynökség (JAXA; Japan Aerospace Exploration Agency) Hayabusa2 küldetése által a (162173) Ryugu aszteroida Földre szállított kőzetanyagának elemzése során uracilt és niacint azonosítottak.
A Ryugu kisbolygó egy C típusú aszteroida, vagyis a Naprendszer egy olyan primitív kiségitestje, mely vízben és szerves vegyületekben gazdagodott, ezáltal bizonyítékot szolgáltathat az élet eredetére és kezdeti fejlődésére vonatkozóan. Az égitest felszínén landolt Hayabusa2 űrszonda két alkalommal végzett mintagyűjtést és ennek eredményeként 5,4 g ősi és földi hatásoktól mentes kőzetanyagot juttatott vissza sikeresen a Földre 2020. december 6-án. A minták előzetes vizsgálata azt mutatta, hogy a Ryugu anyaga spektroszkópiai és ásványtani tulajdonságaiban, valamint elemi és izotópos összetételében is nagy hasonlóságú az igen primitív CI (Ivuna-típusú) szenes kondritokkal.
A Ryugu aszteroidáról a Földre szállított A0106 (38,4 mg) és C0107 (37,5 mg) minták (Oba et al. 2023).
Az uracil (U) az RNS (ribonukleinsav) molekula egyik fő felépítő egysége az adenin (A), a guanin (G) és a citozin (C) mellett (a DNS-ben (dezoxiribonukleinsav) az uracil helyett timin (T) áll). Az RNS molekula felelős azoknak az utasításoknak az átviteléért, melyek megszabják, hogy hogyan épüljenek fel és hogyan működjenek az élő szervezetek. A niacin (nikotinsav vagy B3-vitamin) pedig egy fontos kofaktor (szerves molekula vagy fémion, amely egy enzim hatásának kifejtéséhez nélkülözhetetlen) az élő szervezetek metabolizmusa (anyagcsere) szempontjából. Bizonyos nukleobázisokat (RNS vagy DNS részei) és vitaminokat már azonosítottak szénben gazdag meteoritokban, de mindig ott volt a kérdés, hogy ezek földi kontamináció (szennyeződés) eredményeként keletkeztek-e. Ennek a kérdésnek a végére sikerült most pontot tenni a Hayabusa2 által gyűjtött minták elemzése által.
A kutatók a molekulák kinyeréséhez forró vizes áztatást alkalmaztak, majd az így kapott anyagot folyadékkromatográffal és hozzá kapcsolt nagyfelbontású tömegspektroszkóppal elemezték. Az uracil mennyisége a mintákban 6-32 ppb (parts per billion, µg/l) volt, míg a niacin nagyobb (49-99 ppb) mennyiségben jelent meg. A két molekulatípus mellett a szakemberek más biomolekulákat is azonosítottak, többek között aminosavakat, aminokat és karboxilsavakat. A megfigyelt molekulák hasonlítanak, de nem azonosak a szénben gazdag meteoritokban azonosított molekulákkal. A Ryugu két, eltérő helyszínről származó mintájában a tudósok eltérő mennyiségben találták meg a molekulákat, amely differenciát az űrbéli extrém körülményekneknek való kitettség (pl. UV fotonok és kozmikus sugárzás) lokális különbözőségének tulajdonítanak.
Az uracil és a niacin szerkezeti felépítését mutató ábra, háttérben a Ryugu kisbolygóval és a Hayabusa2 űrszondával (Forrás: NASA Goddard/JAXA/Dan Gallagher).
A niacin és uracil felfedezése a Ryugu aszteroida anyagában egy újabb fontos bizonyíték arra vonatkozóan, hogy az élet felépítéséhez szükséges építőkövek kialakulhatnak extraterresztikus (földön kívüli) körülmények között is és esetlegesen meteoritok formájában szállítódhatnak égitestek között, így akár választ adhatnak a korai Földön jelen levő nukleobázisok származására is. A NASA OSIRIS-REx küldetése idén fog anyagot szolgáltatni a Bennu kisbolygóról, így az abból származó és a Ryugu anyagáról nemrég napvilágot látott információk összehasonlítása után kialakítható lesz ezeknek az élet szempontjából kiemelkedően fontos molekuláknak a képződésére és szállítódására vonatkozó új elmélet.
Források:
[1] https://phys.org/news/2023-03-rna-molecule-uracil-asteroid-ryugu.html
[2] Oba, Y. et al. (2023). Uracil in the carbonaceous asteroid (162173) Ryugu. Nature Communications, 14(1):1292., 9 p.
