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    La ricerca crea una molecola simile al DNA per aiutare la ricerca di vita aliena

    Questa illustrazione mostra la struttura di una nuova molecola di DNA sintetico, soprannominato hachimoji DNA, che utilizza i quattro ingredienti informativi del DNA regolare (verde, rosso, blu, giallo) oltre a quattro nuovi (ciano, rosa, viola, arancia). Credito:Scuola di Medicina dell'Università dell'Indiana

    In una svolta della ricerca finanziata dalla NASA, scienziati hanno sintetizzato un sistema molecolare che, come il DNA, può memorizzare e trasmettere informazioni. Questa impresa senza precedenti suggerisce che potrebbe esserci un'alternativa alla vita basata sul DNA, come lo conosciamo sulla Terra, un sistema genetico per la vita che potrebbe essere possibile su altri mondi.

    Questo nuovo sistema molecolare, che non è una nuova forma di vita, suggerisce che gli scienziati che cercano la vita oltre la Terra potrebbero aver bisogno di ripensare a ciò che stanno cercando. La ricerca appare nell'edizione di giovedì di Scienza Rivista.

    Il DNA è una molecola complessa che immagazzina e trasmette informazioni genetiche, si trasmette di genitore in figlio in tutti gli organismi viventi sulla Terra, e i suoi componenti includono quattro ingredienti chiave chiamati nucleotidi, tutti standard per la vita come la conosciamo. Ma, e la vita su altri mondi?

    "Il rilevamento della vita è un obiettivo sempre più importante delle missioni di scienze planetarie della NASA, e questo nuovo lavoro ci aiuterà a sviluppare strumenti ed esperimenti efficaci che amplieranno la portata di ciò che cerchiamo, " ha detto Lori Glaze, direttore ad interim della Divisione di Scienze Planetarie della NASA.

    Un modo per immaginare il tipo di strutture estranee che si trovano su altri mondi è provare a creare qualcosa di estraneo sulla Terra. Un team di ricercatori, guidato da Steven Benner presso la Foundation for Applied Molecular Evolution ad Alachua, Florida, raggiunto con successo la fabbricazione di un nuovo sistema molecolare informativo che è come il DNA, tranne in un'area chiave:la nuova molecola ha otto ingredienti informativi invece di quattro.

    Il DNA sintetico include i quattro nucleotidi presenti nella vita terrestre:adenina, citosina, guanina, e timina – ma anche altri quattro che imitano le strutture degli ingredienti informativi nel DNA normale. Il risultato è una struttura a doppia elica in grado di memorizzare e trasferire informazioni.

    Struttura cristallina di una doppia elica hachimoji costruita da quattro basi naturali, G (verde), Un rosso), C (blu), T (giallo), e quattro basi sintetiche, B (ciano), S (rosa), P (viola), e Z (arancione). Notevole è la regolarità geometrica delle coppie, un requisito per l'evoluzione. Credito:Millie Georgiadis, Scuola di Medicina dell'Università dell'Indiana

    La squadra di Benner, che ha collaborato con i laboratori dell'Università del Texas ad Austin, Facoltà di Medicina dell'Università dell'Indiana a Indianapolis, e DNA Software ad Ann Arbor, Michigan, soprannominarono la loro creazione "hachimoji" DNA (dal giapponese "hachi, " che significa "otto, " e "moji, " che significa "lettera"). Il DNA di Hachimoji soddisfa tutti i requisiti strutturali che consentono al nostro DNA di immagazzinare, trasmettere ed evolvere informazioni nei sistemi viventi.

    "Analizzando attentamente i ruoli della forma, dimensione e struttura nel DNA di hachimoji, questo lavoro amplia la nostra comprensione dei tipi di molecole che potrebbero immagazzinare informazioni nella vita extraterrestre su mondi alieni, " disse Benner.

    Gli scienziati hanno molto più da fare sulla questione di quali altri sistemi genetici potrebbero servire come base per la vita, e dove si potevano trovare tali organismi esotici. Però, questo studio apre le porte a ulteriori ricerche sui modi in cui la vita potrebbe strutturarsi in ambienti che consideriamo inospitali, ma che potrebbe pullulare di forme di vita che non abbiamo ancora immaginato.

    "L'integrazione di una comprensione più ampia di ciò che è possibile nel design dei nostri strumenti e nei concetti di missione si tradurrà in un approccio più inclusivo e, perciò, ricerca più efficace della vita oltre la Terra, " disse Mary Voytek, scienziato senior per l'astrobiologia presso la sede della NASA.

    Uno degli obiettivi della NASA è cercare la vita su altri pianeti come Marte, dove un tempo c'era l'acqua che scorreva e un'atmosfera densa, o lune del sistema solare esterno come Europa ed Encelado, dove vasti oceani d'acqua si agitano sotto spessi strati di ghiaccio. E se la vita su quei mondi non usasse il nostro DNA? Come potremmo riconoscerlo? Questo nuovo DNA potrebbe essere la chiave per rispondere a queste e molte altre domande.

    Questo lavoro interessa anche coloro che sono interessati all'informazione come parte della vita.

    "La scoperta che il DNA con otto lettere nucleotidiche è adatto per immagazzinare e trasmettere informazioni è una svolta nella nostra conoscenza della gamma di possibilità necessarie per la vita, " ha detto Andrew Serazin, presidente della Templeton World Charity Foundation a Nassau, Le Bahamas, che ha sostenuto anche questo lavoro. "Questo dà un contributo importante alla ricerca sostenuta dalla Templeton World Charity Foundation per comprendere il ruolo fondamentale che l'informazione gioca sia in fisica che in biologia".


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