Il DNA che ha origine nello spazio

Goddard Space Flight Center/Chris Smith

Un'équipe di ricercatori finanziata dalla Nasa afferma di aver scoperto che i nucleotidi del DNA – la molecola che contiene le informazioni genetiche di ciascun individuo – trovati su alcuni meteoriti hanno avuto origine nello spazio. Questa incredibile notizia, che allarga bruscamente gli orizzonti della ricerca, sembra quindi dare ragione alla teoria secondo la quale la vita sulla Terra sia nata grazie ad un impatto con un asteroide sul quale vi erano presenti alcune di queste interessanti molecole, che oggi sembrano essersi originate nello spazio più profondo.
«L'uomo scopre questi componenti del DNA sugli asteroidi fin dagli anni '60, ma i ricercatori non sapevano se si fossero creati nello spazio o se invece provenissero da contaminazioni con la vita terrestre» afferma Michael Callahan del Goddard Space Flight Center della Nasa, ubicato a Greenbelt. «Per la prima volta, abbiamo indizi che assieme ci confermano che questi mattoncini del DNA si siano formati effettivamente nello spazio.» Callahan è l'autore principale dell'articolo che testimonia questa incredibile scoperta, pubblicato sulla rivista scientifica bisettimanale Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.

Questa scoperta si aggiunge ai crescenti indizi che la chimica sugli asteroidi e sulle comete sia capace di creare questi mattoncini fondamentali per la formazione delle molecole biologiche, o biomolecole. Ad esempio, alcuni scienziati del Goddard Astrobiology Analytical Laboratory avevano scoperto amminoacidi sui campioni della cometa Wild 2 esplorata dalla sonda americana Stardust e sui campioni di altri asteroidi ricchi di carbonio. Gli amminoacidi sono usati per creare le proteine, elementi fondamentali per la vita e usati dal nostro corpo ovunque e in qualsiasi situazione, dalle strutture come i capelli agli enzimi, i catalizzatori che accelerano o regolano le reazioni chimiche.

In questa ricerca, il team ha studiato campioni provenienti da dodici meteoriti ricchi di carbonio, di cui ben nove ritrovati in Antartide. Gli scienziati hanno estratto ogni campione con una soluzione di acido formico, per poi passarli attraverso un cromatografo liquido, uno strumento che separa i singoli componenti del campione. Infine, gli scienziati hanno utilizzato uno spettrometro di massa per stabilire la struttura chimica dei composti.

Con questi complicati procedimenti, il team ha scoperto la presenza di adenina e guanina, due basi azotate purine presenti negli acidi nucleici e che compongono i nucleotidi del DNA e dell'RNA. Come noto, il DNA ha una forma ad elica o a scala; queste due sostanze, combinate con altre due basi azotate, formano i pioli di questa scala. Oltre a queste due basi, gli scienziati hanno anche rintracciato molecole di ipoxantina e xantina, due basi puriniche non presenti nel DNA ma importanti per altri processi biologici.

Inoltre, gli scienziati hanno trovato in due dei meteoriti altre tre molecole strettamente legate alle basi azotate: la purina e le diaminopurine 2,6 e 6,8. Queste ultime due non sono quasi mai usate in biologia, ma hanno, assieme alla purina, la stessa molecola centrale delle basi azotate ma con una struttura in più o in meno.

Ed è proprio da queste tre basi azotate analoghe che provengono i primi indizi che i composti trovati nei meteoriti si siano originati nello spazio e non da contaminazioni terrestri. «Non ti aspetteresti di vedere queste basi azotate analoghe se la contaminazione con la vita terrestre ne fosse la sorgente, in quanto non sono usate in biologia, oltre ad un caso in cui la 2,6–diaminopurina è presente in un virus» ha commentato Callahan. «Nonostante ciò, se gli asteroidi si stanno comportando come "fabbriche" chimiche che formano materiale prebiotico, ti aspetteresti che producessero molte varianti delle basi azotate, non solo quelle biologiche, data la grande varietà di ingredienti e condizioni presenti su ciascun asteroide».
La ricerca di ulteriori prove contro la teoria della contaminazione terrestre ha spinto gli scienziati ad analizzare meticolosamente un campione di ghiaccio di otto chilogrammi (17.64 pound) proveniente dall'Antartide, terra ricca di meteoriti. Le percentuali delle due basi azotate, dell'ipoxantina e della xantina sono risultate molto minori nel ghiaccio, rispetto ai risultati delle analisi dei meteoriti. Infatti, nel ghiaccio vi è presente una di queste molecole ogni trilione, mentre negli asteroidi ve ne è una ogni miliardo. Ancor più significativo è il fatto che nessuna delle tre basi azotate analoghe – ossia purina, diaminopurina 2,6 e 6,8 – è stata rintracciata nel campione. Inoltre, il team ha analizzato un campione di sabbia proveniente dal luogo d'impatto di uno dei dodici asteroidi studiati, e il risultato è stato lo stesso: nessuna base azotata analoga presente nel meteorite è stata ritrovata nella sabbia.
Infine, gli scienziati hanno scoperto che queste basi azotate – sia quelle biologiche che quelle non – sono state prodotte in una reazione completamente non-biologica. Infatti, come ci spiega sempre Callahan, «in laboratorio è stato generato un campionario identico di basi azotate e basi azotate analoghe tramite reazioni chimiche non biologiche contenenti cianuro di idrogeno, ammoniaca ed acqua. Ciò fornisce un meccanismo plausibile per la loro sintesi negli asteroidi, e supporta la teoria che esse siano extra-terrestri».
«Difatti, sembra esserci una classe di meteoriti, noti come meteoriti CM2, dove le condizioni sono perfette per dar vita a queste molecole» ha concluso Callahan.
Fonte: NASA.gov