一項(xiàng)新的實(shí)驗(yàn)表明，生命的基本單位之一（核堿基）可能起源于散布在恒星之間的巨大氣體云中。在模擬環(huán)境中首次檢測(cè)到DNA的基本構(gòu)建塊，稱為核堿基的化合物，模擬了散布在恒星之間的氣態(tài)云，這一研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然通訊》上，使我們更接近了解地球上生命的起源。

北海道大學(xué)低溫科學(xué)研究所(Institute Of Low Temperature Science)的奧巴康弘(Yasuhiro Oba)表示：這一結(jié)果可能是揭示人類基本問題的關(guān)鍵。

例如太陽(yáng)系形成期間存在哪些有機(jī)化合物，以及它們?nèi)绾未龠M(jìn)地球上生命的誕生。科學(xué)家們已經(jīng)在彗星、小行星和星際分子云（分散在恒星之間的巨大氣態(tài)云）中檢測(cè)到了生命開始所必需的一些基本有機(jī)分子。人們認(rèn)為，這些分子可能是在大約40億年前通過隕石撞擊到達(dá)地球，為孕育生命的化學(xué)混合物提供了關(guān)鍵成分。了解這些分子是如何形成的對(duì)于理解生命起源至關(guān)重要。DNA和RNA的基本結(jié)構(gòu)單元稱為核苷酸，由核酸酶、糖和磷酸鹽基團(tuán)組成。

先前在星際分子云中模擬預(yù)期條件的研究已經(jīng)檢測(cè)到糖和磷酸鹽的存在，但沒有檢測(cè)到核苷酸?，F(xiàn)在，北海道大學(xué)、九州大學(xué)和日本海洋地球科學(xué)技術(shù)廳(JAMSTEC)的Yasuhiro Oba和同事們已經(jīng)使用先進(jìn)分析方法來檢測(cè)模擬星際云環(huán)境中的基本堿基。研究小組在超高真空反應(yīng)室中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。水、一氧化碳、氨和甲醇的氣態(tài)混合物在-263攝氏度的溫度下持續(xù)供應(yīng)到宇宙塵埃類似物上。兩個(gè)氘放電燈連接到室內(nèi)提供真空紫外光，以誘導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)。這一過程導(dǎo)致在艙內(nèi)塵埃模擬物上形成一層冰冷的薄膜。

研究小組使用了高分辨率質(zhì)譜儀和高性能液相色譜儀來分析加熱到室溫后在基底上形成的產(chǎn)物。這些技術(shù)工具的最新進(jìn)展使他們能夠檢測(cè)胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤、黃嘌呤和次黃嘌呤的存在。還檢測(cè)到了構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸，以及同一系列中的幾種二肽或氨基酸的二聚體。該團(tuán)隊(duì)?wèi)岩桑^去模擬星際分子云環(huán)境的實(shí)驗(yàn)可能會(huì)產(chǎn)生堿基，但所使用的分析工具不夠靈敏，無法在復(fù)雜的混合物中檢測(cè)到它們。研究發(fā)現(xiàn)表明，復(fù)制的過程可能導(dǎo)致生命分子前體形成，這些結(jié)果可以提高我們對(duì)太空中化學(xué)演化早期階段的理解。

博科園｜研究/來自：北海道大學(xué)

參考期刊《自然通訊》

DOI: 10.1038/s41467-019-12404-1

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