Immagine concettuale di meteoroidi che trasportano basi azotate sulla Terra antica. Le basi azotate sono rappresentate da diagrammi strutturali con atomi di idrogeno come sfere bianche, carbonio come nero, azoto come blu e ossigeno come rosso. Credito:NASA Goddard/CI Lab/Dan Gallagher
Utilizzando nuove analisi, gli scienziati hanno appena trovato le ultime due delle cinque unità informative di DNA e RNA che dovevano ancora essere scoperte in campioni di meteoriti. Sebbene sia improbabile che il DNA possa essere formato in un meteorite, questa scoperta dimostra che queste parti genetiche sono disponibili per la consegna e potrebbero aver contribuito allo sviluppo delle molecole didattiche sulla Terra primordiale. La scoperta, da parte di un team internazionale con ricercatori della NASA, fornisce ulteriori prove del fatto che le reazioni chimiche negli asteroidi possono creare alcuni degli ingredienti della vita, che potrebbero essere stati trasportati sull'antica Terra dagli impatti di meteoriti o forse dalla caduta di polvere.
Tutto il DNA e l'RNA, che contiene le istruzioni per costruire e far funzionare ogni essere vivente sulla Terra, contiene cinque componenti informative, chiamate basi azotate. Finora, gli scienziati che perlustravano campioni extraterrestri avevano trovato solo tre dei cinque. Tuttavia, una recente analisi di un team di scienziati guidato dal Professore Associato Yasuhiro Oba dell'Università di Hokkaido, Hokkaido, in Giappone, ha identificato le ultime due basi azotate che sono sfuggite agli scienziati.
Le nucleobasi appartengono a classi di molecole organiche chiamate purine e pirimidine, che hanno un'ampia varietà. Tuttavia, rimane un mistero il motivo per cui finora non sono stati scoperti più tipi nei meteoriti.
"Mi chiedo perché le purine e le pirimidine siano eccezionali in quanto non mostrano diversità strutturale nei meteoriti carboniosi a differenza di altre classi di composti organici come aminoacidi e idrocarburi", ha affermato Oba, autore principale di un documento sulla ricerca pubblicato il 26 aprile su Comunicazioni sulla natura. "Poiché le purine e le pirimidine possono essere sintetizzate in ambienti extraterrestri, come è stato dimostrato dal nostro studio, ci si aspetterebbe di trovare un'ampia diversità di queste molecole organiche nei meteoriti".
"Ora abbiamo le prove che la serie completa di basi azotate utilizzate oggi nella vita avrebbe potuto essere disponibile sulla Terra quando è emersa la vita", ha affermato Danny Glavin, coautore dell'articolo presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland.
Questa coppia di nucleobasi, citosina e timina, scoperta di recente, è risultata sfuggente in precedenti analisi, probabilmente a causa della loro struttura più delicata, che potrebbe essersi degradata quando gli scienziati hanno precedentemente estratto i campioni. Nei primi esperimenti, gli scienziati hanno creato una specie di "tè di meteorite", mettendo grani di meteorite in un bagno caldo per far sì che le molecole del campione estraggano nella soluzione e quindi hanno analizzato la composizione molecolare del brodo extraterrestre.
"Studiamo questi estratti d'acqua poiché contengono sostanze buone, antiche molecole organiche che avrebbero potuto essere i mattoni chiave per l'origine della vita sulla Terra", ha affermato Glavin.
A causa della delicatezza di queste due basi azotate, il team inizialmente era scettico nel vederle nei campioni. Ma due fattori potrebbero aver contribuito alla nuova scoperta:in primo luogo, il team ha utilizzato acqua fredda per estrarre i composti invece dell'acido formico caldo, che è molto reattivo e potrebbe aver distrutto queste fragili molecole in campioni precedenti. In secondo luogo, sono state impiegate analisi più sensibili in grado di rilevare quantità minori di queste molecole.
"Questo gruppo ha gestito una tecnica che è più simile all'infuso freddo che al tè caldo ed è in grado di estrarre composti più delicati", ha affermato Jason Dworkin, coautore dell'articolo presso la NASA Goddard. "Sono rimasto stupito dal fatto che avessero visto la citosina, che è molto fragile".
La scoperta non fornisce una pistola fumante sul fatto che la vita sulla Terra abbia ricevuto un aiuto dallo spazio o sia nata esclusivamente nella zuppa prebiotica nell'infanzia del pianeta. Ma completare l'insieme delle basi azotate che compongono la vita oggi, oltre ad altre molecole trovate nel campione, offre agli scienziati che stanno cercando di capire l'inizio della vita più composti con cui sperimentare in laboratorio.
"Questo sta aggiungendo sempre più pezzi; è stato scoperto che i meteoriti hanno zuccheri e basi ora", ha detto Dworkin. "È emozionante vedere progressi nella realizzazione delle molecole fondamentali della biologia dallo spazio."
Questa analisi non solo si è aggiunta al kit per coloro che modellano l'inizio della vita sulla Terra, ma fornisce anche un proof of concept per una tecnica più efficace per estrarre informazioni dagli asteroidi in futuro, specialmente dai campioni di Bennu che si stanno dirigendo verso Terra nel prossimo anno tramite la missione OSIRIS-REx della NASA.