Deteksi Gula Diperlukan untuk Mengetahui Kehidupan di Meteorit

sucres meteorites

NASA’s Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

Asal usul kehidupan di Bumi adalah pertanyaan terbuka dan mewakili bidang penelitian aktif. Meskipun model prebiotik tentang penampilan kehidupan telah diusulkan, proses penampakan balok-balok kehidupan (asam amino, asam nukleat, gula, dll.) Masih sangat terbatas. Salah satu hipotesis yang diajukan saat ini mengusulkan asal usul makhluk luar angkasa dari komponen-komponen ini dalam kerangka model yang disebut panspermia. Dalam model ini, konstituen kehidupan akan dibawa ke Bumi primitif melalui pemboman gencarnya komet dan meteorit. Dan baru-baru ini, para peneliti untuk pertama kalinya menemukan ribosa dan gula lain yang diperlukan untuk kehidupan di dua meteorit, sehingga memperkuat hipotesis ini.

Sebuah tim peneliti internasional telah menemukan molekul gula yang penting bagi kehidupan di meteorit. Penemuan baru ini menambah daftar senyawa biologis penting yang ditemukan dalam meteorit, yang melanjutkan hipotesis bahwa reaksi kimia dalam asteroid – tubuh induk dari banyak meteorit – dapat membuat bahan kehidupan tertentu. Jika ini benar, pengeboman meteorit di Bumi primitif mungkin telah membantu penampilan kehidupan dengan menyediakan elemen-elemen dasar.

Bukti langsung pertama tentang keberadaan ribosa ekstraterestrial
Tim menemukan ribosa dan gula bio-esensial lainnya, termasuk arabinose dan xylose, di dua meteorit kaya karbon, NWA 801 (tipe CR2) dan Murchison (tipe CM2).

Ribosa adalah komponen penting dari RNA (asam ribonukleat). RNA berfungsi sebagai molekul kurir, menyalin instruksi genetik dari molekul DNA (asam deoksiribonukleat) dan mentransmisikannya ke pabrik molekul di dalam sel, yang disebut ribosom, yang membaca RNA untuk membangun protein spesifik.

formules sucres

“Elemen penting lain dalam kehidupan telah ditemukan di meteorit, termasuk asam amino (komponen protein) dan basa nukleat (komponen DNA dan RNA), tetapi gula telah menjadi elemen hilang di antara blok bangunan utama kehidupan, “kata Yoshihiro Furukawa dari Universitas Tohoku, Jepang. “Penelitian ini memberikan bukti langsung pertama tentang ribosa di ruang angkasa dan kontribusi gula terhadap Bumi. Gula ekstraterestrial dapat berkontribusi pada pembentukan RNA di Bumi prebiotik, yang mungkin mengarah pada asal usul kehidupan.

“Sungguh luar biasa bahwa molekul yang serapuh ribosa dapat dideteksi dalam bahan yang begitu tua,” kata Jason Dworkin, astrobiolog di Goddard Center NASA. “Hasil ini akan membantu memandu analisis sampel kami tentang asteroid Ryugu dan Bennu asli, yang akan dikembalikan oleh Hayabusa 2 dari Japan Aerospace Exploration Agency dan NASA NASA OSIRIS-REx space probe.”

Ribosa: gula yang digunakan dalam komposisi RNA
Misteri yang terus-menerus tentang asal usul kehidupan adalah bagaimana biologi dapat berasal dari proses kimia non-biologis. DNA berisi instruksi genetik yang diperlukan untuk berfungsinya organisme hidup. Namun, RNA juga mengandung informasi dan banyak peneliti percaya bahwa itu berevolusi terlebih dahulu dan kemudian digantikan oleh DNA. Ini karena molekul RNA memiliki kemampuan yang kurang dalam DNA.

RNA dapat bereproduksi tanpa membutuhkan molekul lain, dan juga dapat memulai atau mempercepat reaksi kimia sebagai katalis. Hasil ini mendukung kemungkinan bahwa RNA telah mengoordinasikan mekanisme kehidupan sebelum DNA.

structure arn

Analisis isotop gula yang ditemukan dalam meteorit menegaskan bahwa mereka berasal dari luar angkasa, bukan dari Bumi. Foto: Yoshihiro Furukawa et al. 2019

“Gula yang terkandung dalam DNA (2-deoxyribose) tidak terdeteksi dalam meteorit yang dianalisis dalam penelitian ini. Ini penting karena mungkin ada kurangnya pengiriman ribosa ekstraterestrial ke Bumi primitif, yang konsisten dengan hipotesis bahwa RNA berevolusi terlebih dahulu, “jelas Danny Glavin.

Gula dibawa oleh meteorit dari luar angkasa
Tim menemukan gula dengan menganalisis sampel bubuk meteorit menggunakan spektrometri massa kromatografi gas, yang memilah dan mengidentifikasi molekul berdasarkan massa dan muatan listrik. Mereka menemukan bahwa banyak ribosa dan gula lainnya berkisar antara 2,3 hingga 11 bagian per miliar di NWA 801, dan 6,7 hingga 180 bagian per miliar dalam meteorit Murchison.

Pada subjek yang sama: Jejak bahan organik ekstraterestrial ditemukan di Afrika Selatan

Dengan Bumi yang sekarang penuh kehidupan, tim harus memperhitungkan kemungkinan bahwa gula meteorit bisa saja berasal dari kontaminasi terestrial. Beberapa sumber data menunjukkan bahwa kontaminasi tidak mungkin terjadi, termasuk analisis isotop. Isotop adalah versi dari elemen massa yang berbeda karena jumlah neutron dalam inti atom.

isotopes sucres

Analisis isotop gula yang ditemukan dalam meteorit menegaskan bahwa mereka berasal dari luar angkasa, bukan dari Bumi. Foto: Yoshihiro Furukawa et al. 2019

Kimia karbon di Bumi menggunakan karbon 12 dibandingkan dengan versi yang lebih berat (karbon 13). Namun, karbon yang terkandung dalam gula meteorit secara signifikan diperkaya dalam karbon 13, melebihi jumlah yang diamati dalam biologi terestrial, yang menguatkan kesimpulan bahwa itu berasal dari ruang angkasa.

Menuju pemahaman yang lebih baik tentang munculnya kehidupan di Bumi
Tim berencana untuk menganalisis lebih banyak meteorit untuk mendapatkan ide yang lebih baik tentang kelimpahan gula luar angkasa. Mereka juga berencana untuk menentukan apakah molekul gula ekstraterestrial memiliki orientasi kiri atau kanan yang disukai. Beberapa molekul datang dalam dua varietas yang merupakan gambar terbalik satu sama lain. Di Bumi, kehidupan menggunakan asam amino kiri dan gula lurus.

Karena ada kemungkinan bahwa yang sebaliknya bekerja dengan sempurna – asam amino kanan dan gula kiri – para ilmuwan ingin tahu dari mana preferensi ini berasal. Jika beberapa proses dalam asteroid mendukung produksi satu varietas di atas yang lain, maka mungkin masuknya dari ruang angkasa melalui dampak meteorit telah membuat varietas ini lebih berlimpah di Bumi purba.

You may also like...