Phát hiện thêm 2 thành phần của ADN, ARN
Các nhà nghiên cứu cho biết ngày 26.4 rằng đã xác định được 2 thành phần hóa học cuối cùng trong số 5 thành phần cần thiết để hình thành ADN - phân tử mang các chỉ dẫn di truyền trong cơ thể sống và ARN - phân tử quan trọng để kiểm soát hoạt động của gene sau khi tinh chỉnh cách thức phân tích các thiên thạch. Trước đó, giới khoa học đã xác định được những thiên thạch này có 3 trong số 5 thành phần hóa học cần để hình thành ADN và ARN.
Khác với những nghiên cứu thiên thạch trước, phương pháp được sử dụng lần này nhạy cảm hơn và không sử dụng axit mạnh hoặc chất lỏng nóng để chiết xuất 5 thành phần, được gọi là nucleobase, theo nhà hóa học thiên văn Yasuhiro Oba thuộc Viện Khoa học Nhiệt độ thấp của Đại học Hokkaido ở Nhật Bản, tác giả chính của nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications.
Nucleobase là các hợp chất chứa nitơ rất quan trọng trong việc hình thành cấu trúc chuỗi xoắn kép đặc trưng của ADN.
Đồng tác giả nghiên cứu Danny Glavin, nhà sinh học vũ trụ ở Trung tâm Chuyến bay Vũ trụ Goddard của NASA ở Maryland, việc xác nhận nguồn gốc ngoài Trái đất của một tập hợp đầy đủ các nucleobase được tìm thấy trong ADN và ARN đã củng cố giả thuyết rằng thiên thạch có thể là một nguồn hợp chất hữu cơ quan trọng cần thiết cho sự xuất hiện của các sinh vật sống đầu tiên trên Trái đất.
Các nhà khoa học đang tìm cách hiểu rõ hơn về các sự kiện diễn ra trên Trái đất dẫn tới các hợp chất hóa học khác nhau kết hợp với nhau trong môi trường nước ấm để tạo thành một vi sinh vật sống có thể tự sinh sản. Sự hình thành ADN và ARN sẽ là một cột mốc quan trọng vì những phân tử này về cơ bản chứa các chỉ dẫn để xây dựng và vận hành các cơ thể sống.
“Vẫn còn nhiều điều để tìm hiểu về các bước hóa học dẫn đến nguồn gốc sự sống trên Trái đất - hệ thống tự tái tạo đầu tiên. Nghiên cứu này chắc chắn bổ sung vào danh sách các hợp chất hóa học có trong "nồi súp nguyên thủy" (tồn tại trước khi sự sống xuất hiện) của Trái đất sơ khai" - chuyên gia Glavin nói.
3 thiên thạch rơi xuống Trái đất ở Mỹ, Canada, Australia
Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra 3 thiên thạch - một thiên thạch rơi năm 1950 gần thị trấn Murray ở bang Kentucky của Mỹ, một thiên thạch rơi năm 1969 gần thị trấn Murchison ở bang Victoria của Australia, và một thiên thạch rơi năm 2000 gần hồ Tagish ở British Columbia, Canada.
Cả 3 thiên thạch trong nghiên cứu đều được xếp vào nhóm carbonaceous chondrites, tức làm từ chất liệu đá được cho là hình thành sớm trong lịch sử Hệ Mặt trời. Nhóm thiên thạch này rất giàu carbon, với thiên thạch rơi ở Murchison và Murray chứa khoảng 2% carbon hữu cơ tính theo trọng lượng và thiên thạch hồ Tagish chứa khoảng 4% carbon hữu cơ. Carbon là thành phần chính của các sinh vật trên Trái đất.
"Cả ba thiên thạch đều chứa một hỗn hợp rất phức tạp của các phân tử hữu cơ, hầu hết chúng vẫn chưa được xác định" - nhà khoa học Glavin cho hay.
Trái đất hình thành cách đây khoảng 4,5 tỉ năm. Trong thời kỳ sơ khai, Trái đất bị các thiên thạch, sao chổi và các vật chất khác từ không gian bắn phá dữ dội. Những sinh vật đầu tiên của hành tinh này là các vi sinh vật nguyên thủy trong các vùng biển nguyên thủy. Những hóa thạch được biết đến sớm nhất trên Trái đất là các mẫu vi sinh vật biển có niên đại khoảng 3,5 tỉ năm trước dù có những dấu hiệu về sự sống trong các hóa thạch lâu đời hơn.
Các nhà nghiên cứu thông tin, 2 nucleobase, được gọi là cytosine và thymine, mới được xác định trong các thiên thạch có thể đã không được phát hiện trong các cuộc kiểm tra trước đó vì chúng có cấu trúc tinh vi hơn 3 loại phát hiện trước đây.
Ngoài 5 nucleobase cần thiết cho sự sống, những hợp chất hóa học cần thiết khác là axit amin - thành phần của protein và enzym; đường - là thành phần của xương sống ADN và ARN; và axit béo - thành phần cấu trúc của màng tế bào.
“Kết quả hiện tại có thể không trực tiếp làm sáng tỏ nguồn gốc của sự sống trên Trái đất nhưng tôi tin rằng chúng có thể tăng hiểu biết của chúng ta về việc kiểm kê các phân tử hữu cơ trên Trái đất sơ khai trước khi sự sống bắt đầu” - nhà hóa học thiên văn Yasuhiro Oba nói.
