На астероиде нашли пять ключевых генетических компонентов жизни на Земле

Новый анализ образцов, собранных с астероида Рюгу, выявил все пять канонических нуклеотидов, составляющих РНК и ДНК.

Это не первый случай, когда все пять нуклеотидов выделили из материала астероида — астероид Бенну также прошёл подобную «проверку». Но именно это делает новое открытие ещё более захватывающим: теперь у нас есть два из двух полных наборов нуклеотидов, собранных на углеродистых астероидах.

Это открытие даёт возможность предположить, что, возможно, ингредиенты для жизни в Солнечной системе вовсе не так редки.

Вся жизнь на Земле зависит от двух основных молекул, которые служат для хранения и передачи генетической информации: дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и рибонуклеиновой кислоты (РНК). В свою очередь, они состоят из пяти основных молекулярных строительных блоков: аденина, цитозина, гуанина, тимина и урацила.

Понимание того, в каком количестве эти компоненты присутствовали на ранней Земле и откуда они могли взяться, имеет решающее значение для понимания того, как вообще зародилась жизнь.

Астероиды, такие как Рюгу и Бенну, возможно, сыграли важную роль в доставке этих компонентов. Известно, что углеродные астероиды содержат широкий спектр органических молекул, образовавшихся в ранней истории Солнечной системы.

В последние годы две смелые миссии доставили образцы, собранные прямо с поверхности астероидов, в руки нетерпеливых учёных: миссия JAXA «Рюгу» («Хаябуса-2») и миссия НАСА «Бенну» (OSIRIS-REx).

Об обнаружении всех пяти нуклеотидных оснований на Бенну было объявлено в январе 2025 года. Тем не менее на тот момент на Рюгу удалось обнаружить только одно из них: урацил.

Теперь, благодаря новому исследованию, набор стал полным. Автор работы Тошики Кога и его коллеги проанализировали два отдельных образца материала с астероида Рюгу и обнаружили в обоих все пять нуклеотидных оснований.

Астероиды — не единственные космические камни, в которых учёные обнаружили нуклеотидные основания. Есть ещё два углеродных метеорита — камни, упавшие на Землю из космоса, — которые также подходят под это описание: Мурчисон и Оргей.

Чтобы получить более полное представление о составе и распределении нуклеотидных оснований в Солнечной системе, исследователи сравнили состав образцов с Рюгу с составом образцов с Бенну, Мурчисона и Оргея, выявив при этом ряд интересных различий.

Пять нуклеотидных оснований делятся на два семейства: пурины, к которым относятся аденин и гуанин, и пиримидины, к которым относятся цитозин, тимин и урацил.

На астероиде Рюгу содержалось примерно равное количество пуринов и пиримидинов. Астероиды Бенну и Оргей были богаче пиримидинами, а Мурчисон — пуринами.

Исследователи обнаружили, что эти различия связаны с уровнем аммиака в образцах, что позволяет предположить: химическая среда внутри родительских тел астероидов может влиять на то, какие нуклеотиды образуются.

Открытие тимина равным образом весьма интригует. Компоненты ДНК и РНК слегка различаются. ДНК состоит из аденина, цитозина, гуанина и тимина — отсюда и знаменитый акроним AЦГТ (в английском ACGT — прим. пер.). РНК состоит из аденина, цитозина, гуанина и урацила.

Одной из теорий о том, как зародилась жизнь, является так называемая гипотеза «РНК-мира», которая предполагает, что РНК появилась первой. Тимин представляет собой химически модифицированную форму урацила, а урацил, как правило, считается более легко образующимся в пребиотической химии, что заставляет учёных предполагать: урацил был более доступен для ранней земной химии, породившей жизнь.

Предыдущее обнаружение на астероиде Рюгу исключительно урацила прекрасно вписывалось в эту гипотезу. Новое обнаружение тимина свидетельствует о том, что химические процессы на астероидах способны генерировать обе нуклеотидные основания, а не ведут к преобладанию одного из них.