Nieuw onderzoek van astrobiologen suggereert dat sommige van de bouwstenen voor het leven zich al vroeg in de oceanen van de aarde hadden kunnen vormen als er eenvoudige mineralen, zoals borax, aanwezig waren. Oorspronkelijk werd gedacht dat ribose te onstabiel was om te vormen, tenzij het koud werd gehouden, maar de wetenschappers ontdekten dat het zich in boraat aan verschillende chemicaliën kon hechten en bruikbaar kon blijven.
Astrobiologen, ondersteund door NASA, hebben een grote vooruitgang aangekondigd om te begrijpen hoe het leven miljarden jaren geleden op aarde is ontstaan.
Een team van wetenschappers meldt in het nummer van 9 januari van Science dat ribose en andere eenvoudige suikers die tot de bouwstenen van het leven behoren, zich in de vroege oceanen van de aarde zouden kunnen hebben opgehoopt als er eenvoudige mineralen, zoals borax, aanwezig waren.
Ribose is een belangrijk onderdeel van ribonucleïnezuur (RNA). Het is ook een voorloper van desoxyribonucleïnezuur (DNA). RNA en DNA, samen "nucleïnezuren" genoemd, zijn vereist voor al het bekende leven, waar ze overerving, genetica en evolutie mogelijk maken.
"Veel bouwstenen in de biologie kunnen zonder leven worden gevormd", zegt Steven Benner, Distinguished Professor in de afdelingen Chemie en Anatomie en Celbiologie aan de Universiteit van Florida, Gainesville, en de leider van het team. 'Vijftig jaar geleden deed Stanley Miller een beroemd experiment dat aminozuren genereerde door elektrische vonken door een primitieve atmosfeer te laten gaan. Dit was een belangrijke stap om te begrijpen hoe eiwitten mogelijk zijn ontstaan. Maar zonder nucleïnezuren bleken eiwitten nutteloos en niet in staat om kinderen te krijgen, 'zei hij.
Voor degenen die geïnteresseerd zijn in de oorsprong van het leven, is het maken van RNA en DNA het belangrijkste onopgeloste probleem. Dit komt grotendeels omdat ribose, nodig om RNA en DNA te vormen, onstabiel is en gemakkelijk bruine teer vormt, tenzij het koud wordt gehouden. 'Ribose en elektrische vonken zijn gewoon niet compatibel', zei Benner. 'We wisten dat ribose en andere suikers gemakkelijk ontbinden. Dit gebeurt in je keuken als je te lang een cake bakt. Het wordt bruin als de suikers uiteenvallen om andere dingen te geven. Uiteindelijk wordt de cake asfalt ”, voegt Benner toe.
Erkennend dat ribose een bepaalde chemische structuur had waardoor het aan boraat kon binden, voegde Benner het minerale colemaniet toe. 'Colemaniet is een mineraal dat boraat bevat dat in Death Valley wordt gevonden. Zonder dit verandert ribose in een bruine teer. Hiermee komen ribose en andere suikers naar voren als schone producten, ”zei Benner. Vervolgens liet hij zien dat andere boraatmineralen dezelfde truc deden, waaronder ulexiet en kerniet. De laatste is beter bekend als borax. Borax wordt gewonnen in Zuid-Californië en gebruikt in bepaalde wasmiddelen om kleding te wassen.
'Dit is slechts een van de vele stappen die moeten worden ondernomen om eenvoudige organische moleculen in de kosmos om te zetten in leven', waarschuwde Benner. 'Er moet nog veel werk worden verzet. We zijn gewoon verbaasd dat zo'n eenvoudig idee al zo lang onbenut is gebleven, 'voegde hij eraan toe.
"Het slimme werk van Steve Benner heeft ons dichter bij het onthullen van de oorsprong van het leven op aarde gebracht en heeft NASA's begrip van het potentieel voor leven elders in het universum bevorderd", zegt Michael Meyer, senior wetenschapper voor astrobiologie op het NASA-hoofdkantoor in Washington.
Het NASA Astrobiology Institute ondersteunt knooppunten aan universiteiten en non-profitorganisaties in de Verenigde Staten. Het doel is om de oorsprong, evolutie, distributie en lot van het leven in het universum te begrijpen. De Benner-groep is al vijf jaar lid van het NASA Astrobiology Institute. "Zonder voortdurende, stabiele ondersteuning van NASA zou dit werk niet mogelijk zijn geweest", zei Benner.
Ook Alison Olcott, een assistent bij het Wrigley Institute op Catalina Island, Californië, droeg bij aan het onderzoek; Alonso Ricardo, een afgestudeerde student aan de Universiteit van Florida; en Dr. Matthew Carrigan, een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Florida.
De National Science Foundation en het Agouron Institute in Pasadena, Californië hebben dit onderzoek ondersteund.
Oorspronkelijke bron: NASA News Release
