Gli scienziati scoprono i mattoni dell’RNA in una nuvola nella Via Lattea

Gli scienziati hanno scoperto alcuni dei mattoni della vita – noti come nitrili – nel cuore della nostra Via Lattea.

Sono stati individuati in una nuvola molecolare di gas e polvere da un team di ricercatori internazionali utilizzando due telescopi in Spagna.

I nitrili sono elementi costitutivi importanti per l’RNA, un acido nucleico simile al DNA che si trova in tutte le cellule viventi.

Gli esperti hanno affermato che la loro scoperta indica che i nitrili sono tra le famiglie chimiche più abbondanti nell’universo, supportando una teoria del “mondo a RNA” sull’origine della vita.

Ciò indica che la vita sulla Terra originariamente dipendeva solo dall’RNA e che il DNA e gli enzimi proteolitici si sono evoluti in seguito.

L’RNA può svolgere entrambe le loro funzioni: immagazzinare e trascrivere informazioni come il DNA e catalizzare reazioni come gli enzimi.

Secondo la teoria del “mondo a RNA”, i nitrili e altri elementi costitutivi della vita non devono necessariamente aver avuto origine sulla Terra stessa.

La scoperta: gli scienziati hanno scoperto alcuni dei mattoni della vita – noti come nitrili – nel cuore della nostra Via Lattea. Sono stati individuati in una nuvola molecolare di gas e polvere (simile a quella raffigurata) da un team di ricercatori internazionali.

Gli esperti hanno affermato che la loro scoperta indica che i nitrili sono tra le famiglie chimiche più abbondanti nell'universo, a sostegno della teoria

Gli esperti hanno affermato che la loro scoperta indica che i nitrili sono tra le famiglie chimiche più abbondanti nell’universo, supportando una teoria del “mondo a RNA” sull’origine della vita. Ciò indica che il nitrile potrebbe aver avuto origine nello spazio e “lanciato” sulla giovane Terra all’interno di meteoriti e comete (immagine memorizzata)

La vita sulla Terra potrebbe essere iniziata grazie a una versione modificata dell’RNA moderno

Gli scienziati pensano che la vita sulla Terra possa essere iniziata grazie a una versione modificata della molecola sorella del DNA moderno.

Il DNA è la spina dorsale della vita e quasi tutto il nostro pianeta dipende da esso, ma sulla Terra primitiva, la versione primitiva della sua sorella meno conosciuta – l’RNA – era il punto focale dell’evoluzione, dicono gli esperti.

L’RNA è strutturalmente simile al DNA, tranne per il fatto che uno dei quattro pezzi di base, la timina, è sostituito dall’uracile.

Questo cambia la forma e la struttura della molecola e i ricercatori credono da tempo che questa sostanza chimica fosse necessaria per lo sviluppo delle prime forme di vita sulla Terra.

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Una scoperta accidentale da parte di accademici dell’Università di Harvard pubblicata nel dicembre 2018 ha rilevato che una versione leggermente diversa dell’RNA potrebbe essere stata l’ingrediente chiave che ha permesso alla vita sulla Terra di prosperare.

Gli scienziati affermano che una sostanza chimica chiamata inosina potrebbe essere presente al posto della guanina, consentendo alla vita di evolversi.

Questo piccolo cambiamento nelle basi, noto come nucleotidi, potrebbe fornire la prima prova nota dell ‘”ipotesi dell’RNA universale” – una teoria che afferma che l’RNA fosse parte integrante delle forme di vita primitive – dicono.

Potrebbe anche aver avuto origine nello spazio e “si è spostato” sulla giovane Terra all’interno di meteoriti e comete durante il periodo del “bombardamento pesante tardivo”, tra 4,1 e 3,8 miliardi di anni fa.

Come supporto, nitrili e altre molecole elementari di nucleotidi, lipidi e amminoacidi sono stati trovati all’interno di comete e meteoriti moderni.

La domanda è: da dove possono provenire queste particelle nello spazio?

Il filtro principale sono le nuvole molecolari, che sono regioni dense e fredde del mezzo interstellare, adatte alla formazione di molecole complesse.

Ad esempio, la nube molecolare G + 0,693-0,027 ha una temperatura di circa 100 K, una larghezza di circa tre anni luce e una massa circa mille volte la massa del nostro Sole.

Non ci sono prove che le stelle si stiano attualmente formando entro G+ 0,693-0,027, anche se gli scienziati sospettano che in futuro potrebbe evolversi in un vivaio stellare.

Il team di esperti ha scoperto una gamma di nitrili tra cui cianoallene, propargilcianuro, cianopropino e forse cianoformaldeide e glicolonitrile, che non erano stati precedentemente trovati nella nuvola, definiti come G + 0,693-0,027.

“Qui mostriamo che la chimica che si verifica nel mezzo interstellare è in grado di sintetizzare in modo efficiente più nitrati, che sono precursori molecolari essenziali per lo scenario del “mondo del DNA”, ha affermato l’autore principale dello studio, il dott. Victor M. Rivilla, ricercatore presso il Centro di astrobiologia del Consiglio nazionale delle ricerche spagnolo. Ribe.”

Ha aggiunto: “Il contenuto chimico di G + 0,693-0,027 è simile a quello di altre regioni di formazione stellare nella nostra galassia, così come il contenuto di oggetti del sistema solare come le comete.

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Ciò significa che il suo studio potrebbe fornirci importanti spunti sui componenti chimici che erano disponibili nella nebulosa e che hanno dato origine al nostro sistema planetario.

I ricercatori hanno utilizzato il telescopio Granada IRAM da 100 piedi (30 m) e il telescopio YEPS da 130 piedi (40 m) a Guadalajara.

Il team di esperti ha scoperto una serie di nitrili tra cui cianoallene, propargilcianuro e cianopropino, che non sono stati ancora trovati a G+ 0,693-0,027, sebbene siano stati segnalati nel 2019 nella nuvola oscura TMC-1 nelle costellazioni. e Auriga, una nuvola molecolare con condizioni molto diverse da G+ 0,693-0,027.

Gli scienziati hanno anche trovato potenziali prove per cianoformaldeide e glicolonitrile.

La cianoformaldeide è stata rilevata per la prima volta nelle nubi molecolari di TMC-1 e Sgr B2 nella costellazione del Sagittario e il glicolonitrile nella protostella simile al sole IRAS16293-2422 B nella costellazione dell’Ofiuco.

Per formare DNA e RNA, sono necessari due tipi di elementi costitutivi chimici, o basi azotate

Per formare DNA e RNA, sono necessari due tipi di elementi costitutivi chimici, o basi azotate

Il collega autore dello studio, il dott. Miguel A Requena Torres, docente presso la Towson University nel Maryland, ha dichiarato: “Grazie alle nostre osservazioni negli ultimi anni, compresi i risultati attuali, ora sappiamo che i nitrili sono tra le famiglie chimiche più abbondanti nel mondo. Universo.

Li abbiamo trovati nelle nubi molecolari al centro della nostra galassia, protostelle di diverse masse, meteoriti e comete, nonché nell’atmosfera di Titano, la più grande delle lune di Saturno.

“Finora abbiamo scoperto molti semplici precursori di nucleotidi, che sono i mattoni dell’RNA”, ha affermato l’autore, il dottor Izaskun Jiménez-Serra, che è anche ricercatore presso il Centro di astrobiologia del Consiglio nazionale delle ricerche spagnolo.

Ma mancano ancora molecole chiave difficili da rilevare.

Ad esempio, sappiamo che l’origine della vita sulla Terra richiedeva probabilmente anche altre molecole come i lipidi, che sono responsabili della formazione delle prime cellule.

Dovremmo quindi concentrarci anche sulla comprensione di come si formano i lipidi da precursori più semplici disponibili nel mezzo interstellare.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista il confine.

Spiegando DNA e RNA: le molecole che contengono le informazioni genetiche per la vita

Il DNA – RNA – è ampiamente conosciuto come la molecola nel nucleo di tutte le nostre cellule che contiene l’informazione genetica.

Ha la forma di una doppia elica ed è composta da piccole sezioni chiamate nucleotidi.

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Ogni nucleotide contiene un gruppo nucleolare, uno zucchero e un fosfato.

Il componente zuccherino di questa particolare molecola è chiamato desossiribosio e forma una D nel DNA.

Questa è una sostanza chimica ciclica a base di carbonio con cinque atomi di carbonio disposti a pentagono.

Al secondo atomo di carbonio c’è un singolo atomo di idrogeno attaccato al desossiribosio.

Questo può anche avere ossigeno extra collegato.

In questo caso, la sostanza chimica ossigenata forma ciò che è semplicemente noto come R-ribosio nell’RNA.

Il deossi Il prefisso significa letteralmente senza ossigeno.

La forma di RNA e DNA

Il RIbosio può fare quasi tutto ciò che il desossiribosio può fare e codifica anche le informazioni genetiche in alcune cellule e organismi.

Quando l’ossigeno è presente, cambia drasticamente il modo in cui le sostanze chimiche si legano e si trovano accanto ad altre molecole.

Quando l’ossigeno è presente – nell’RNA – può assumere una varietà di forme.

Quando l’ossigeno non è presente in questo particolare sito – nel DNA – la molecola si forma come l’iconica doppia elica.

Usi dell’RNA

Il DNA viene spesso scomposto in RNA e letto dalle cellule per tradurre e copiare il codice genetico al fine di produrre proteine ​​e altre molecole necessarie alla vita.

L’RNA utilizza tre coppie delle stesse coppie di DNA: citosina, guanina e adenina.

L’altra coppia di basi, la timina, viene scambiata nell’RNA di Uracile.

L’RNA si trova spesso in organismi più semplici, come i batteri.

Spesso è anche un virus, con epatite, influenza e HIV in tutte le forme di RNA.

RNA mitocondriale

Tutte le cellule animali usano il DNA, con una notevole eccezione: i mitocondri.

I mitocondri sono le centrali elettriche della cellula e convertono il glucosio in piruvato e quindi in adenosina trifosfato (ATP) attraverso il ciclo di Krebs.

Tutto questo processo avviene in questo singolo organello nelle cellule e l’ATP è la forma universale di energia ed è utilizzato in tutti gli organismi aerobici.

I mitocondri contengono un piccolo filamento di RNA che è unico nel regno animale.

Viene trasmesso esclusivamente dalla madre (il padre vive nello sperma ma si dissolve durante la fecondazione) e consente all’uomo di risalire continuamente alla linea materna.

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