Investigaciones financiadas por la NASA han hallado pruebas de que algunos componentes básicos del ADN, la molécula que lleva las instrucciones genéticas para la vida, que se encuentran en los meteoritos fueron creadas probablemente en el espacio. La investigación apoya la teoría de que un «kit listo para usar» de piezas creadas en el espacio y llegado a la Tierra por los impactos de meteoritos y cometas, ayudó al origen de la vida.
«La gente ha ido descubriendo los componentes del ADN en los meteoritos desde la década de 1960, pero los investigadores no estaban seguros si en realidad se obtenían en el espacio o si por el contrario llegaron de la contaminación de la vida terrestre», dijo el Dr. Michael Callahan de la NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt , Md. «Por primera vez, tenemos tres líneas de evidencia que juntoa nos dan la confianza de que estos bloques de construcción del ADN en realidad fueron creados en el espacio.» Callahan es el autor principal de un artículo sobre el descubrimiento que aparece en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América.
El descubrimiento se suma a una creciente fuente de evidencias de que la química del interior de asteroides y cometas, es capaz de hacer bloques de construcción de las moléculas biológicas esenciales. Por ejemplo, anteriormente, estos científicos en el Centro Goddard de Astrobiología de la analítica de laboratorio habian encontrado aminoácidos en las muestras del cometa
Wild 2 por la misión Stardust de la NASA, y en varios meteoritos ricos en carbono. Los aminoácidos se utilizan para fabricar proteínas, las moléculas del caballo de batalla de la vida, que se utiliza en todo, desde las estructuras como el pelo a las enzimas, los catalizadores que aceleran o regulan las reacciones químicas.
En el nuevo trabajo, el equipo de Goddard aportó muestras de doce meteoritos ricos en carbono, de los cuales nueve fueron recuperados de la Antártida. Se extrajo cada muestra con una solución de ácido fórmico y se filtró a través de un cromatógrafo de líquidos, un instrumento que separa una mezcla de compuestos. Asimismo, analizaron las muestras con un espectrómetro de masas, que ayudó a determinar la estructura química de los compuestos.
El equipo encontró que la adenina y guanina, que son componentes del ADN llamados bases nitrogenadas, así como la hipoxantina y xantina. El ADN se asemeja a una escalera de caracol, y la adenina y la guanina conectan con otras dos bases nitrogenadas para formar los peldaños de la escalera. Ellos son parte del código que le dice a la maquinaria celular que proteínas hacer. Hipoxantina y xantina no se encuentran en el ADN, pero se utilizan en otros procesos biológicos.
Además, en dos de los meteoritos, el equipo descubrió las trazas por primera vez de tres moléculas relacionadas con bases nitrogenadas: purinas, 2,6 diaminopurina-, y el 6,8 diaminopurina; las dos últimas casi nunca se usan en biología. Estos compuestos tienen el mismo nucleo molécula que los nucleobases, pero con una estructura de agregados o eliminados.
Son estas moléculas nucleobase relacionadas, llamadas análogos de nucleobase, que proporcionan la primera evidencia de que los compuestos en los meteoritos vinieron del espacio y no por contaminación terrestre. «No esperaba ver estos análogos nucleobase si la contaminación de la vida terrestre fuera la fuente, porque no estamos acostumbrados en la biología, además de un informe de 2,6-diaminopurina que ocurren en un virus (cyanophage S-2L),» , dijo Callahan. «Sin embargo, si los asteroides se comportan como fábricas químicas de materiales prebióticos, se puede esperar que produzcan muchas variantes de bases nitrogenadas, no sólo los biológicos, debido a la gran variedad de ingredientes y condiciones de cada asteroide «.
La segunda pieza de la evidencia de la investigación tambien sirvió para descartar la posibilidad de contaminación terrestre como fuente de estas moléculas. El equipo también analizó unos ocho kilogramos de muestras de hielo de la Antártida, donde la mayoría de los meteoritos en el estudio se encontraron, con los mismos métodos utilizados en los meteoritos. Las cantidades de las dos bases nitrogenadas, además de hipoxantina y xantina, que se encuentraron en el hielo eran mucho más bajos – partes por trillón – que en los meteoritos, donde se presentan generalmente en varias partes por mil millones. Más importante aún, ninguno de los análogos de nucleobase se detectaron en las muestra de hielo. Uno de los meteoritos con moleculas nucleobase análogas cayó en Australia, y el equipo también analizó una muestra de tierra recogida cerca del lugar de caída. Al igual que con la muestra de hielo, la muestra de suelo no tenía ninguna de las moléculas de nucleobase analógicos presentes en el meteorito.
En tercer lugar, el equipo encontró que las bases nitrogenadas – tanto las biológicas y no biológicas – fueron producidos en una forma de reacción totalmente no biológica. «En el laboratorio, un conjunto idéntico de bases nitrogenadas y los análogos de nucleobase se han generado en reacciones químicas no biológicas que contienen cianuro de hidrógeno, amoníaco y agua. Esto proporciona un mecanismo plausible para su síntesis en el cuerpo del asteroide padre, y apoya la idea de que son extraterrestres «, dijo Callahan.
«De hecho, parece que hay una clase de metoritos » Ricitos de Oro «, los llamados CM2 meteoritos, donde las condiciones son las adecuadas para hacer más de estas moléculas», añade Callahan.
El equipo incluye a Callahan y los Dres. Jennifer C. Stern, Daniel P. Glavin y Jason Dworkin P. de Astrobiología de la NASA Goddard Laboratorio Analítico de la Sra. Karen E. Smith y el Dr. Christopher H. Cámara de la Universidad de Pennsylvania, University Park, Pensilvania, el Dr. H. James Cleaves II de la Institución Carnegie de Washington, Washington, DC, y el Dr. Josef Ruzicka de Thermo Fisher Scientific, Somerset, NJ La investigación fue financiada por el Instituto de Astrobiología de la NASA, el Centro Goddard de Astrobiología, la Astrobiología de la NASA: Exobiología y Evolución Programa de Biología, y el Programa de la NASA Postdoctoral.
