Detecção de ribose em meteoritos dá pistas sobre a origem da vida

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Crédito: NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab.

Por Bill Steigerwald e Nancy Jones
Publicado na NASA

Um mistério duradouro sobre a origem da vida é como a biologia poderia ter surgido de processos químicos não biológicos. O DNA é o modelo para a vida, carregando as instruções de como construir e operar um organismo vivo. No entanto, o RNA também carrega informações, e muitos pesquisadores pensam que ele evoluiu primeiro e depois foi substituído pelo DNA. Isso ocorre porque as moléculas de RNA têm capacidades que o DNA não possui. O RNA pode fazer cópias de si mesmo sem “ajuda” de outras moléculas, e também pode iniciar ou acelerar reações químicas, atuando como catalisador bioquímico. Dentre os componentes que estão presentes no DNA e o RNA são moléculas de açucares. No caso do RNA, tem-se presente a ribose, e no caso do DNA tem-se a 2-desoxirribose. Nesse contexto, um recente trabalho publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences fornece algumas evidências para apoiar a possibilidade de o RNA coordenar a maquinaria da vida antes do DNA.

Uma equipe internacional encontrou açúcares essenciais à vida em meteoritos. A nova descoberta se soma à crescente lista de compostos biologicamente importantes encontrados em meteoritos, apoiando a hipótese de que reações químicas em asteroides – o corpo de muitos meteoritos – podem produzir alguns dos ingredientes da vida. Se correto, o bombardeio de meteoritos na Terra antiga pode ter ajudado a origem da vida com um suprimento dos blocos de construção da vida.

A equipe descobriu ribose e outros açúcares bio-essenciais, incluindo arabinose e xilose, em dois meteoritos diferentes, chamados de NWA 801 e Murchison. A ribose é um componente crucial do RNA (ácido ribonucleico). Na maior parte da vida moderna, o RNA serve como uma molécula mensageira, copiando instruções genéticas da molécula de DNA (ácido desoxirribonucleico) e entregando-as a fábricas moleculares dentro da célula chamadas ribossomos que leem o RNA para construir proteínas específicas necessárias para realizar processos vitais. A equipe de pesquisadores descobriu que a abundância de ribose e outros açúcares variava de 2,3 a 11 partes por bilhão na NWA 801 e de 6,7 a 180 partes por bilhão no meteorito Murchison.

Importante destacar que outros elementos importantes da vida foram encontrados em meteoritos anteriormente, incluindo aminoácidos (componentes de proteínas) e nucleobases (componentes de DNA e RNA), mas os açúcares ainda são uma peça faltante entre os principais componentes da vida. Nesse sentido, o açúcar extraterrestre recentemente descoberto pode ter contribuído para a formação de RNA na Terra prebiótica, o que possivelmente levou à origem da vida.

Segundo os autores do artigo, é notável que uma molécula tão frágil quanto a ribose possa ser detectada em material tão antigo. Além disso, os resultados ajudarão a guiar futuras análises de amostras primitivas de asteroides primitivos Ryugu e Bennu, a serem devolvidas pela Hayabusa2 da Agência de Exploração Aeroespacial do Japão e pela sonda OSIRIS-REx da NASA.

Outro dado relevante é que o açúcar do DNA (2-desoxirribose) não foi detectado em nenhum dos meteoritos analisados no estudo. Isso é importante, pois pode ter havido um viés de entrega de ribose extraterrestre para a Terra primitiva, o que é consistente com a hipótese de que o RNA evoluiu primeiro.

Como a Terra está cheia de vida, a equipe teve que considerar a possibilidade de que os açúcares nos meteoritos simplesmente viessem da contaminação pela vida terrestre. Várias linhas de evidência indicam que a contaminação é improvável, incluindo a análise isotópica. Isótopos são versões de um elemento com massa diferente devido ao número de nêutrons no núcleo atômico. Por exemplo, a vida na Terra prefere usar a variedade mais leve de carbono (12C) sobre a versão mais pesada (13C). No entanto, o carbono nos açúcares dos meteoritos foi significativamente enriquecido nos 13C pesados, além da quantidade observada na biologia terrestre, apoiando a conclusão de que veio do espaço.

A equipe planeja analisar mais meteoritos para ter uma ideia melhor da abundância de açúcares extraterrestres. Eles também planejam verificar se as moléculas de açúcar extraterrestre têm um viés canhoto ou destro. Algumas moléculas vêm em duas variedades que são imagens espelhadas uma da outra, como suas mãos. Na Terra, a vida usa aminoácidos canhotos e açúcares destros. Como é possível que o oposto funcione bem – aminoácidos destros e açúcares canhotos – os cientistas querem saber de onde veio essa preferência. Se algum processo em asteroides favorece a produção de uma variedade sobre a outra, talvez o suprimento do espaço por meio de impactos de meteoritos tenha feito essa variedade mais abundante na Terra antiga, o que tornava mais provável que a vida acabasse por usá-la.

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