Vědci našli stavební kameny DNA ve vzorcích z asteroidu Bennu

Asteroidy mohly hrát v minulosti Země důležitou roli, protože přinášely klíčové ingredience pro život. Mise NASA s názvem OSIRIS-REx nedávno dopravila na Zemi rekordní vzorek z planetky Bennu, který odhalil organické molekuly bohaté na dusík, včetně všech pěti bází DNA. Japonští vědci objevili všech pět nukleobází – stavebních kamenů DNA a RNA – ve vzorcích, které z asteroidu Bennu přivezla mise OSIRIS-REx.

Sonda OSIRIS-REx přivezla 121,6 gramů horniny z asteroidu Bennu a odhalila organické látky bohaté na dusík, včetně základních bází DNA. Vědci zjistili rozdíly mezi chemickým složením Bennu a astroidu Ryugu, což naznačuje, že jejich molekulární složení ovlivnily různé kosmické podmínky.

Asteroidy: dávní poslové života?
Asteroidy, malá kamenná tělesa ve vnitřní Sluneční soustavě, mohly hrát klíčovou roli při dopravě vody a základních chemických složek pro život na rané stadium vývoje Země. Meteority, které dopadají na Zemi, sice pocházejí z asteroidů, ale jejich vystavení atmosféře a biologické kontaminaci ztěžuje jejich studium. Nejlepším způsobem, jak analyzovat materiál z asteroidů, je sběr nedotčených vzorků přímo ve vesmíru. To se zatím úspěšně podařilo pouze dvěma zemím: Japonsku se svými misemi Hayabusa a Hayabusa 2 a Spojeným státům s misí OSIRIS-REx.

Sonda OSIRIS-REx přivezla Bennu na Zemi
V září 2023 přivezla sonda OSIRIS-REx 121,6 gramů materiálu z asteroidu Bennu, což je největší vzorek asteroidu, který kdy byl dopraven na Zemi. Mezinárodní výzkumný tým vedený Danielem Glavinem a Jasonem Dworkinem z Goddardova střediska kosmických letů NASA nyní učinil převratný objev: ve vzorcích se nachází amoniak a organické sloučeniny bohaté na dusík.

Jejich zjištění, publikované 29. ledna 2025 v časopise Nature Astronomy, posilují teorii, že asteroidy mohly pomoci nastartovat život na Zemi. Japonští vědci, kteří se na výzkumu rovněž podíleli, zjistili ve vzorku asteroidu všech pět dusíkatých bází – klíčových molekul potřebných k tvorbě DNA a RNA – což je objev, který posiluje myšlenku, že stavební kameny života mohly vzniknout ve vesmíru.

Vzorky z Bennu byly zpracovány pod dusíkem, aby se zabránilo kontaminaci zemskou atmosférou. Vzorek o hmotnosti 17,75 mg byl zpracován a analyzován na přítomnost N-heterocyklů – organických molekul s kruhovou strukturou obsahující uhlík a dusík – pomocí hmotnostní spektrometrie s vysokým rozlišením na univerzitě Kjúšú.

Špičková analýza odhaluje skrytá tajemství
Analýzu provedl výzkumný tým, jehož členové jsou součástí skupiny pro analýzu vzorků OSIRIS-REx, ve složení docent Yasuhiro Oba z Univerzity Hokkaido, hlavní výzkumník Yoshinori Takano z JAMSTEC (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology) a Univerzity Keio, Toshiki Koga z JAMSTEC, profesor Hiroshi Naraoka z Univerzity Kyushu a docent Yoshihiro Furukawa z Univerzity Tohoku.

Analýza odhalila, že koncentrace N-heterocyklů je přibližně 5 nmol/g, což je 5-10krát více, než bylo zjištěno u Ryugu. Kromě pěti dusíkatých bází – adeninu, guaninu, cytosinu, thyminu a uracilu – potřebných pro stavbu DNA a RNA vědci nalezli také xantin, hypoxantin a kyselinu nikotinovou (vitamin B3).

„V předchozím výzkumu byly ve vzorcích z asteroidu Ryugu zjištěny uracil a kyselina nikotinová, ale ostatní čtyři nukleobáze chyběly. Rozdíl v množství a složitosti N-heterocyklů mezi Bennu a Ryugu by mohl odrážet rozdíly v prostředí, kterému byly tyto asteroidy ve vesmíru vystaveny,“ vysvětluje Toshiki Koga.

Vodítka z jiných vesmírných hornin
Vzorky z meteoritů Murchison a Orgueil byly pro srovnání také zpracovány a analyzovány dříve za stejných podmínek. Výzkumný tým zjistil, že poměr purinů (adenin a guanin) k pyrimidinům (cytosin, tymin a uracil) byl ve vzorcích z Bennu mnohem nižší než ve vzorcích z Murchisonu i Orgueilu.

„Existuje více možných důvodů tohoto pozorovaného rozdílu,“ říká Yasuhiro Oba. „Mohou být způsobeny rozdíly v mateřských tělesech nebo cestách vzniku, nebo byl asteroid Bennu vystaven chladnému prostředí molekulárního mraku, kde je vznik pyrimidinů pravděpodobnější.“

„Naše zjištění, která přispívají k širšímu obrazu vykreslenému autory článku, naznačují, že chemii nukleobází ve vzorcích z Bennu je třeba dále studovat,“ uzavřel Hiroshi Naraoka. Dalším důležitým výsledkem této studie je, že porovnáním meteoritů se vzorky z Bennu vznikla reference pro reanalýzu dalších meteoritů ve sbírkách po celém světě.

Zdroj: https://scitechdaily.com/scientists-just-found-dnas-building-blocks-in-asteroid-bennu-could-this-explain-lifes-origins/

autor: František Martinek