Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Một thí nghiệm cho thấy một trong những đơn vị cơ bản của sự sống – nucleobase có thể bắt nguồn từ những đám mây khí khổng lồ xen kẽ giữa các ngôi sao.
Một thí nghiệm cho thấy một trong những đơn vị cơ bản của sự sống – nucleobase có thể bắt nguồn từ những đám mây khí khổng lồ xen kẽ giữa các ngôi sao.
Các khối xây dựng DNA thiết yếu – các hợp chất gọi là nucleobase đã được phát hiện lần đầu tiên trong môi trường mô phỏng bắt chước các đám mây khí được tìm thấy xen kẽ giữa các ngôi sao. Phát hiện này đã được công bố trên tạp chí Nature Communications
Kết quả này có thể là chìa khóa để làm sáng tỏ những câu hỏi cơ bản cho loài người, chẳng hạn như những hợp chất hữu cơ tồn tại trong quá trình hình thành hệ mặt trời và cách chúng góp phần vào sự ra đời của sự sống trên Trái đất.
Các nhà khoa học đã phát hiện ra một số phân tử hữu cơ cơ bản cần thiết cho sự khởi đầu của sự sống trong sao chổi, tiểu hành tinh và trong các đám mây phân tử giữa các vì sao: các đám mây khí khổng lồ phân tán giữa các ngôi sao. Người ta cho rằng những phân tử này có thể đã đến Trái đất thông qua các tác động của thiên thạch vào khoảng bốn tỷ năm trước và cung cấp các thành phần chính làm sống dậy cho loại “cocktail” hóa học. Tìm hiểu làm thế nào các phân tử hình thành là rất quan trọng để hiểu nguồn gốc của sự sống.
Đơn vị cấu trúc cơ bản của DNA và RNA được gọi là nucleotide và bao gồm một nucleobase, một loại đường và một nhóm phốt phát. Các nghiên cứu trước đây bắt chước các điều kiện dự kiến trong các đám mây phân tử giữa các vì sao đã phát hiện ra sự hiện diện của đường và phốt phát, nhưng không phải là nucleobase.
Yasuhiro Oba và các đồng nghiệp tại Đại học Hokkaido, Đại học Kyushu và Cơ quan Khoa học và Công nghệ Biển-Đất Nhật Bản (JAMSTEC) đã sử dụng các phương pháp phân tích tiên tiến để phát hiện các nucleobase cơ bản trong môi trường đám mây liên sao mô phỏng.
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm của họ trong buồng phản ứng chân không cực cao. Một hỗn hợp khí gồm nước, carbon monoxide, amoniac và metanol liên tục được cung cấp trên một chất tương tự bụi vũ trụ ở nhiệt độ -263 ° C. Hai đèn phóng điện deuterium gắn vào buồng cung cấp ánh sáng cực tím chân không để gây ra các phản ứng hóa học. Quá trình này đã dẫn đến sự hình thành của một lớp băng giá trên chất tương tự bụi bên trong buồng.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng máy quang phổ khối có độ phân giải cao và sắc ký lỏng hiệu năng cao để phân tích sản phẩm hình thành trên đế sau khi làm ấm nó đến nhiệt độ phòng. Những tiến bộ gần đây trong các công cụ công nghệ này cho phép họ phát hiện sự hiện diện của nucleobase cytosine, uracil, thymine, adenine, xanthine và hypoxanthine. Họ cũng phát hiện ra các axit amin, là các khối xây dựng của protein và một số loại dipeptide, hoặc một chất làm giảm axit amin, trong cùng một sản phẩm.
Nhóm nghiên cứu nghi ngờ rằng các thí nghiệm trong quá khứ mô phỏng môi trường đám mây phân tử giữa các vì sao sẽ tạo ra các nucleobase, nhưng các công cụ phân tích được sử dụng không đủ nhạy để phát hiện chúng trong các hỗn hợp phức tạp.
“Phát hiện của chúng tôi cho thấy các quá trình chúng tôi tái tạo có thể dẫn đến sự hình thành các tiền chất phân tử của sự sống”, Yasuhiro Oba nói. “Kết quả có thể cải thiện sự hiểu biết của chúng ta về giai đoạn đầu của tiến hóa hóa học trong không gian.”
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Hokkaido . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :