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La NASA encuentra evidencias de que precursores del DNA pudieron formarse en el espacio


Investigaciones financiadas por la NASA encontraron pruebas de que algunos componentes básicos del ADN, la molécula que lleva las instrucciones genéticas para la vida, se encuentran en los meteoritos y fueron creadas probablemente en el espacio. La investigación apoya la teoría de que algunos precursores o piezas creadas en el espacio y entregadas a la Tierra por los impactos de los meteoritos y los cometas ayudó al origen de la vida.

El descubrimientos de los componentes del ADN en los meteoritos no es nuevo y data 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. Por primera vez, existen tres líneas de evidencia que juntas dan la confianza de que estos bloques precursores del ADN en realidad fueron creados en el espacio.

El artículo sobre el descubrimiento aparece publicado en los Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América (PNAS).

El descubrimiento se suma a crecientes evidencias de que la química del interior de los asteroides y los cometas es capaz de generar los bloques precursores de las moléculas biológicas esenciales. Por ejemplo, anteriormente, estos mismos científicos del Centro Goddard de Astrobiología habían encontrado aminoácidos en las muestras del cometa Wild 2 por la misión Stardust de la NASA, y también varios meteoritos ricos en carbono. Los aminoácidos se utilizan para fabricar proteínas, otra de las moléculas biológicas esenciales para la vida, que se utiliza en la célula desde en las estructuras como el pelo hasta en las enzimas, los catalizadores que aceleran o regulan las reacciones químicas.

En el nuevo trabajo se muestran doce meteoritos ricos en carbono, de los cuales nueve fueron recuperados de la Antártida. Se extrajeron los compuestos químicos de cada muestra con una solución de ácido fórmico y se analizaron a través de un cromatógrafo de líquidos, un instrumento que separa una mezcla compleja de estos compuestos y permite luego su identificación mediante espectrómetro de masas. Esto ayuda a determinar muy precisamente la estructura química de los compuestos presentes en el meteorito.

El equipo encontró que la adenina y guanina, que son componentes del ADN llamadas bases nitrogenadas, así como la hipoxantina y la xantina.  El ADN se asemeja a una escalera de caracol, y las cuatro bases nitrogenadas (adenina, guanina, citosina y timina) forman los peldaños de la escalera. Ellos son parte del código que le dice a la maquinaria celular que proteínas hacer. Por su parte la  Hipoxantina y la xantina aunque no se encuentran en el ADN, igual son muy importantes en otros procesos biológicos.

Además, en dos de los meteoritos, el equipo descubrió, por primera vez, trazas de tres moléculas relacionadas con las bases nitrogenadas: las purinas, 2,6 diaminopurina-, y la 6,8 diaminopurina; los dos últimos casi no se encuentran en la biología.

Son precisamente estas moléculas análogas de purinas,  las que proporcionan la primera evidencia de que los compuestos en los meteoritos vinieron del espacio y no de contaminación terrestre. No se espera ver estos análogos de bases nitrogenadas si la contaminación de la vida terrestre fue la fuente, porque estos compuestos no se encuentran casi en la células biológicas. Solo hay un informe de que la 2,6-diaminopurina se encuentra en un virus (cyanophage S-2L). Sin embargo, si los asteroides se comportan fábricas químicas de materiales prebióticos, se puede esperar que produzcan muchas variantes de bases nitrogenadas, no sólo las biológicos, debido a la gran variedad de ingredientes y condiciones de cada asteroide.

La segunda pieza de evidencia científica que apunta a un origen en el espacio es la probabilidad de contaminación de la muestra que puede ser estudiada comparando las muestras de los meteoritos con las muestras de hielo de los mismos lugares donde fueron encontrados los asteroides. El equipo analizó un 21,4 kilos 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 la hipoxantina y xantina, que se encuentró en el hielo eran mucho más baja – partes por trillón – que en los meteoritos, donde se presentan generalmente estos compuestos en partes por mil millones. Más importante aún, ninguno de los análogos encontrados en el meteorito se detectaron en la muestra de hielo.

Hay que señalar que uno de los meteoritos con estas moléculas 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 estas moléculas análogas presentes en el meteorito.

Finalmente el equipo encontró que las bases nitrogenadas – tanto las biológicas como las no biológicas – se produjeron de forma no biológica ya que en el laboratorio, un conjunto idéntico de bases nitrogenadas y de los análogos se han generado en las reacciones químicas no biológicas que contienen cianuro de hidrógeno, amoníaco y agua. Esto proporciona un mecanismo plausible para su síntesis en el cuerpo asteroide, y apoya la idea de que son extraterrestres.

Referencia

NASA Researchers: DNA Building Blocks Can Be Made in Space. http://www.nasa.gov/topics/solarsystem/features/dna-meteorites.html

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Francisco P. Chávez Profesor Asistente, Laboratorio de Microbiología Molecular y Biotecnología Departamento de Biología Facultad de Ciencias Universidad de Chile

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Francisco P. Chávez Ph.D
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