August 17, 2022

Finon.info

Finden Sie alle nationalen und internationalen Informationen zu Deutschland. Wählen Sie die Themen aus, über die Sie mehr erfahren möchten

Wissenschaftler entdecken Bausteine ​​der RNA in einer Wolke in der Milchstraße

Wissenschaftler haben einige der Bausteine ​​des Lebens – bekannt als Nitrile – im Herzen unserer Milchstraße entdeckt.

Sie wurden von einem Team internationaler Forscher mit zwei Teleskopen in Spanien in einer molekularen Wolke aus Gas und Staub entdeckt.

Nitrile sind wichtige Bausteine ​​für RNA – eine DNA-ähnliche Nukleinsäure, die in allen lebenden Zellen vorkommt.

Experten sagten, dass ihre Entdeckung darauf hindeutet, dass Nitrile zu den am häufigsten vorkommenden chemischen Familien im Universum gehören, was eine „RNA-Welt“-Theorie über den Ursprung des Lebens unterstützt.

Dies deutet darauf hin, dass das Leben auf der Erde ursprünglich nur von RNA abhing und dass sich DNA und proteolytische Enzyme später entwickelten.

RNA kann beide Funktionen erfüllen: Informationen wie DNA speichern und transkribieren und Reaktionen wie Enzyme katalysieren.

Nach der „RNA World“-Theorie müssen Nitrile und andere Bausteine ​​des Lebens nicht zwangsläufig auf der Erde selbst entstanden sein.

Die Entdeckung: Wissenschaftler haben einige der Bausteine ​​des Lebens – bekannt als Nitrile – im Herzen unserer Milchstraße entdeckt. Sie wurden von einem Team internationaler Forscher in einer molekularen Wolke aus Gas und Staub (ähnlich der abgebildeten) entdeckt.

Experten sagten, dass ihre Entdeckung darauf hindeutet, dass Nitrile zu den am häufigsten vorkommenden chemischen Familien im Universum gehören, was die Theorie stützt

Experten sagten, dass ihre Entdeckung darauf hindeutet, dass Nitrile zu den am häufigsten vorkommenden chemischen Familien im Universum gehören, was eine „RNA-Welt“-Theorie über den Ursprung des Lebens unterstützt. Dies deutet darauf hin, dass das Nitril möglicherweise aus dem Weltraum stammt und in Meteoriten und Kometen auf die junge Erde „geschossen“ wurde (gespeichertes Bild).

Das Leben auf der Erde könnte dank einer modifizierten Version der modernen RNA begonnen haben

Wissenschaftler glauben, dass das Leben auf der Erde dank einer modifizierten Version des Schwestermoleküls der modernen DNA entstanden sein könnte.

DNA ist das Rückgrat des Lebens und fast unser gesamter Planet hängt davon ab, aber auf der primitiven Erde war die primitive Version ihrer weniger bekannten Schwester – RNA – der Brennpunkt der Evolution, sagen Experten.

RNA ist der DNA strukturell ähnlich, außer dass einer der vier Grundbausteine, Thymin, durch Uracil ersetzt ist.

Dadurch verändern sich Form und Struktur des Moleküls und Forscher glauben seit langem, dass diese Chemikalie für die Entwicklung der ersten Lebensformen auf der Erde notwendig war.

Siehe auch  MIT-Forscher haben ein ungewöhnliches Funksignal aus einer fernen Galaxie entdeckt

Eine zufällige Entdeckung von Wissenschaftlern der Harvard University, die im Dezember 2018 veröffentlicht wurde, ergab, dass eine etwas andere Version der RNA der Schlüsselbestandteil gewesen sein könnte, der das Leben auf der Erde gedeihen ließ.

Wissenschaftler behaupten, dass anstelle von Guanin eine Chemikalie namens Inosin vorhanden sein könnte, die die Entwicklung des Lebens ermöglicht.

Diese kleine Veränderung in den Basen, die als Nukleotide bekannt sind, könnte der erste bekannte Beweis für die „universelle RNA-Hypothese“ sein – eine Theorie, die behauptet, dass RNA ein integraler Bestandteil primitiver Lebensformen war – sagen sie.

Es könnte auch im Weltraum entstanden sein und während der Zeit des „späten schweren Bombardements“ vor 4,1 bis 3,8 Milliarden Jahren innerhalb von Meteoriten und Kometen auf die junge Erde „bewegt“ worden sein.

Als Träger wurden in modernen Kometen und Meteoriten Nitrile und andere elementare Moleküle aus Nukleotiden, Lipiden und Aminosäuren gefunden.

Die Frage ist, woher können diese Teilchen im Weltraum kommen?

Der Hauptfilter sind Molekülwolken, das sind dichte und kalte Regionen des interstellaren Mediums, die für die Bildung komplexer Moleküle geeignet sind.

Beispielsweise hat die Molekülwolke G + 0,693-0,027 eine Temperatur von etwa 100 K, eine Breite von etwa drei Lichtjahren und eine Masse, die etwa das Tausendfache der Masse unserer Sonne ist.

Es gibt keine Beweise dafür, dass sich derzeit innerhalb von G+ 0,693-0,027 Sterne bilden, obwohl Wissenschaftler vermuten, dass es sich in Zukunft zu einer Sternentstehungsstätte entwickeln könnte.

Das Expertenteam entdeckte eine Reihe von Nitrilen, darunter Cyanoallen, Propargylcyanid, Cyanopropin und möglicherweise Cyanoformaldehyd und Glykolnitril, die zuvor nicht in der Wolke gefunden worden waren, definiert als G + 0,693-0,027.

„Hier zeigen wir, dass die Chemie, die im interstellaren Medium auftritt, in der Lage ist, mehrere Nitrate effizient zu synthetisieren, die wesentliche molekulare Vorläufer für das Szenario der ‚DNA-Welt‘ sind“, sagte der Hauptautor der Studie, Dr. Victor M. Rivilla, ein Forscher am Zentrum für Astrobiologie des Spanischen Nationalen Forschungsrates. Ribe.“

Er fügte hinzu: „Der chemische Gehalt von G + 0,693-0,027 ähnelt dem anderer sternbildender Regionen in unserer Galaxie sowie dem Gehalt von Objekten im Sonnensystem wie Kometen.

Das bedeutet, dass seine Studie uns wichtige Einblicke in die chemischen Komponenten geben könnte, die im Nebel vorhanden waren und die unser Planetensystem hervorgebracht haben.

Siehe auch  NASA und SpaceX verzögern den Start von Crew-4 zur Internationalen Raumstation

Die Forscher verwendeten das 100-Fuß (30 m) Granada IRAM-Teleskop und das 130-Fuß (40 m) YEPS-Teleskop in Guadalajara.

Das Expertenteam entdeckte eine Reihe von Nitrilen, darunter Cyanoallen, Propargylcyanid und Cyanopropin, die bei G+ 0,693-0,027 noch nicht gefunden wurden, obwohl sie 2019 in der dunklen Wolke TMC-1 in den Sternbildern gemeldet wurden. und Auriga, eine Molekülwolke mit sehr unterschiedlichen Bedingungen von G+ 0,693-0,027.

Die Wissenschaftler fanden auch mögliche Hinweise auf Cyanoformaldehyd und Glykolnitril.

Cyanoformaldehyd wurde erstmals in den Molekülwolken von TMC-1 und Sgr B2 im Sternbild Schütze und Glykolnitril im sonnenähnlichen Protostern IRAS16293-2422 B im Sternbild Ophiuchus nachgewiesen.

Um DNA und RNA zu bilden, werden zwei Arten von chemischen Bausteinen benötigt – oder Nukleobasen

Um DNA und RNA zu bilden, werden zwei Arten von chemischen Bausteinen benötigt – oder Nukleobasen

Mitautor der Studie, Dr. Miguel A. Requena Torres, Dozent an der Towson University in Maryland, sagte: „Dank unserer Beobachtungen in den letzten Jahren, einschließlich aktueller Ergebnisse, wissen wir jetzt, dass Nitrile zu den am häufigsten vorkommenden chemischen Familien in der Welt. Universum.

Wir fanden sie in Molekülwolken im Zentrum unserer Galaxie, Protosternen unterschiedlicher Masse, Meteoriten und Kometen sowie in der Atmosphäre von Titan, dem größten Saturnmond.

„Bisher haben wir viele einfache Vorläufer von Nukleotiden entdeckt, die die Bausteine ​​der RNA sind“, sagte der Autor Dr. Izaskun Jiménez-Serra, der auch Forscher am Zentrum für Astrobiologie des Spanischen Nationalen Forschungsrates ist.

Aber es fehlen immer noch Schlüsselmoleküle, die schwer nachzuweisen sind.

So wissen wir zum Beispiel, dass für die Entstehung des Lebens auf der Erde wahrscheinlich auch andere Moleküle wie Lipide benötigt wurden, die für die Entstehung der ersten Zellen verantwortlich sind.

Wir sollten uns daher auch darauf konzentrieren, zu verstehen, wie Lipide aus einfacheren Vorläufern gebildet werden, die im interstellaren Medium verfügbar sind.

Die Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht die Grenze.

Erklärung von DNA und RNA: die Moleküle, die die genetische Information für das Leben enthalten

DNA – RNA – ist allgemein bekannt als das Molekül im Kern aller unserer Zellen, das genetische Informationen enthält.

Es hat die Form einer Doppelhelix und besteht aus kleinen Abschnitten, den Nukleotiden.

Siehe auch  Der private Ax-1-Astronautenflug von SpaceX durfte starten, bis der Test der Mondrakete Artemis 1 der NASA aussteht

Jedes Nukleotid enthält eine nukleoläre Gruppe, einen Zucker und ein Phosphat.

Die Zuckerkomponente dieses speziellen Moleküls heißt Desoxyribose und bildet ein D in der DNA.

Dies ist eine zyklische Chemikalie auf Kohlenstoffbasis mit fünf in einem Fünfeck angeordneten Kohlenstoffen.

Am zweiten Kohlenstoffatom befindet sich ein einzelnes Wasserstoffatom, das an die Desoxyribose gebunden ist.

Dies kann auch zusätzlichen Sauerstoff enthalten.

In diesem Fall bildet die mit Sauerstoff angereicherte Chemikalie in der RNA das, was einfach als R-Ribose bekannt ist.

Das desoxy Das Präfix bedeutet wörtlich ohne Sauerstoff.

Die Form von RNA und DNA

RIbose kann fast alles, was Desoxyribose kann, und kodiert auch genetische Informationen in einigen Zellen und Organismen.

Wenn Sauerstoff vorhanden ist, verändert er dramatisch, wie sich Chemikalien an andere Moleküle binden und neben ihnen sitzen.

Wenn Sauerstoff vorhanden ist – in RNA – kann er verschiedene Formen annehmen.

Wenn an dieser bestimmten Stelle – in der DNA – kein Sauerstoff vorhanden ist, bildet das Molekül die ikonische Doppelhelix.

RNA verwendet

DNA wird oft in RNA zerlegt und von Zellen gelesen, um den genetischen Code zu übersetzen und zu kopieren, um Proteine ​​und andere lebensnotwendige Moleküle herzustellen.

RNA verwendet drei Paare derselben DNA-Paare: Cytosin, Guanin und Adenin.

Das andere Basenpaar, Thymin, ist in der RNA von Uracil ausgetauscht.

RNA wird häufig in einfacheren Organismen wie Bakterien gefunden.

Es ist auch oft ein Virus mit Hepatitis, Influenza und HIV in allen Formen von RNA.

Mitochondriale RNA

Alle tierischen Zellen verwenden DNA, mit einer bemerkenswerten Ausnahme: Mitochondrien.

Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle und wandeln Glukose über den Krebszyklus in Pyruvat und dann in Adenosintriphosphat (ATP) um.

All dieser Prozess findet in diesem einzelnen Organell in Zellen statt und ATP ist die universelle Energieform und wird in allen aeroben Organismen verwendet.

Mitochondrien enthalten einen kleinen RNA-Strang, der einzigartig im Tierreich ist.

Es wird ausschließlich von der Mutter übertragen (der Vater lebt im Sperma, löst sich aber während der Befruchtung auf) und ermöglicht es dem Menschen, die mütterliche Abstammung jederzeit zurückzuverfolgen.