Όταν σκεφτόμαστε τη ζάχαρη είναι σαν μια γλυκιά γιορτή ή ένας λόγος να επιστρέψουμε στο γυμναστήριο μετά τις καταχρήσεις της Πρωτοχρονιάς. Αυτό που δεν σκεφτόμαστε όμως είναι οι σύνθετες ποικιλίες της, που αποτελούν τη δομική ραχοκοκαλιά του γενετικού μας κώδικα, του DNA. Και σίγουρα δεν σκεφτόμαστε ότι η ζάχαρη μπορεί να επιπλέει γύρω στο τεράστιο σκοτάδι του διαστήματος.
Νέες έρευνες δείχνει ότι το μόριο της ζάχαρης θα μπορούσε να υπάρχει στα πιο απόμακρα σημεία του σύμπαντος. Στο εργαστήριο αστροφυσικής και αστροχημείας στο ερευνητικό κέντρο Ames της NASA, οι ερευνητές Michel Nuevo, Christopher Materese και Scott Sandford μελέτησαν τις κοσμικές πηγές των μορίων που είναι σημαντικές για τη ζωή.
Συγκεκριμένα, το μόριο του σακχάρου που προσθέτει το «D» στο DNA (2-δεσοξυριβόζη) θα μπορούσε να υπάρχει στο τέλος του «κόσμου». Η ομάδα αστροφυσικών της NASA κατάφεραν να δημιουργήσουν ζάχαρη DNA σε εργαστηριακές συνθήκες που μιμούνται διαστρικό χώρο.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα αποτελέσματά τους, που δημοσιεύθηκαν την Τρίτη στο Nature Communications, δείχνουν ότι ακόμη ένα από τα κρίσιμα χημικά δομικά στοιχεία της ζωής θα μπορούσε να είναι ευρέως διαδεδομένο στο σύμπαν και ενδεχομένως να βρίσκεται και άλλους πλανήτες.
«Δεν γνωρίζουμε ακόμα αν η ζωή υφίσταται στο σύμπαν, αλλά είμαστε σίγουροι ότι η παρουσία των οικοδομικών στοιχείων της ζωής δεν αποτελεί περιοριστικό παράγοντα», δήλωσε ο Michel Nuevo, ερευνητής στο κέντρο Ames της NASA στο Silicon Valley της Καλιφόρνιας και βασικός συγγραφέας της μελέτης.
Τα αποτελέσματα αντιπροσωπεύουν την πρώτη σταθερή απόδειξη του σχηματισμού του σακχάρου του DNA σε ένα αστροφυσικό περιβάλλον.
Οι τεράστιες, ψυχρές, χαμηλής πυκνότητας περιοχές μεταξύ των αστεριών δεν είναι τόσο κενές όσο φαίνονται. Το διαστρικό μέσο περιέχει σκόνη και αέρια, τα οποία βομβαρδίζονται από φωτόνια και σωματίδια υψηλής ενέργειας. Υπάρχουν χημικές αντιδράσεις, αν και εξαιρετικά αργές σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από -440 βαθμούς Φαρενάιτ, αναφέρει η μελέτη.
Αυτές ήταν οι συνθήκες που οι ερευνητές προσομοίωσαν τον «κοσμικό θάλαμο» στο εργαστήριο αστροφυσικής και αστροχημείας του Ames. Η ομάδα χρησιμοποίησε ένα θάλαμο κενού που περιείχε μια ουσία αλουμινίου ψυχόμενη σχεδόν στο απόλυτο μηδέν και προσέθεσε ένα αέριο μείγμα υδρατμών και την κοινή μεθανόλη του άνθρακα.
Σε μια τέτοια χαμηλή θερμοκρασία, σχηματίστηκε παγωμένο στρώμα στην επιφάνεια της ουσίας. Μετά την ακτινοβόληση του θαλάμου με το υπεριώδες φως και τη θέρμανση της ουσίας, οι ερευνητές εξέτασαν το υλικό που προέκυψε και διαπίστωσαν ότι έχει δημιουργηθεί μια ποικιλία από παράγωγα σακχάρων, καθώς και η σύνθετη ζάχαρη 2-δεσοξυριβόζη.
Το 2016, μια άλλη ομάδα ερευνητών στη Γαλλία έκανε μια παρόμοια εργαστηριακή ανακάλυψη της ριβόζης, της ζάχαρης του RNA που χρησιμοποίησε ο οργανισμός για να παράγει πρωτεΐνες και θεωρήθηκε πιθανός πρόδρομος του DNA στις πρώτες μορφές ζωής στην πρώιμη Γη.
Αυτά τα πολύπλοκα σάκχαρα προστίθενται στον αυξανόμενο κατάλογο οργανικών ενώσεων που απαντώνται σε μετεωρίτες και σε κοσμολογικές εργαστηριακές συνθήκες. Αυτά περιλαμβάνουν τα αμινοξέα, τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών. νουκλεοβάσεις, τις βασικές μονάδες του γενετικού κώδικα. και τα αμφίφιλα, την τάξη των μορίων που χρησιμοποιείται από τη ζωή για την παραγωγή των μεμβρανών γύρω από τα κύτταρα.
«Το σύμπαν είναι οργανικός χημικός», δήλωσε ο Sandford. «Έχει μεγάλα ποτήρια και πολύ χρόνο - και το αποτέλεσμα είναι αρκετά οργανικά υλικά, μερικά από τα οποία είναι χρήσιμα στη ζωή.»
Η πρώιμη Γη πιθανόν «λούστηκε» με υλικά όπως τα μετεωρίδια και οι κομήτριες που πυροδότησαν την επιφάνεια της. Παράγωγα ζάχαρης όπως οξέα σακχάρου και αλκοόλες σακχάρων έχουν βρεθεί σε αυτά τα δείγματα.
Αυτά τα παράγωγα σακχάρου μπορούν να εξελιχθούν στα σάκχαρα που χρησιμοποιούνται στο DNA και το RNA με την παρουσία νερού, προσφέροντας στους ερευνητές νέες ευκαιρίες για να εξερευνήσουν τη χημεία των αρχών της ζωής.
Το κρίσιμο ερώτημα από εδώ και πέρα είναι αν η πολεμική επιχείρηση μετατρέπεται σε ένα καθεστώς όπου η ταχύτητα υπολογισμού λειτουργεί αντιστρόφως ανάλογα με την ανθρώπινη ευθύνη και φρόνηση.
17°
