Mit Asteroiden und Meteoriten könnten die DNA-Bausteine vor Milliarden Jahren auf die Erde gekommen sein. Bildrechte: IMAGO/YAY Images

Leben aus dem All DNA-Bausteine in Meteoriten entdeckt

29. April 2022, 13:55 Uhr

Ohne DNA und RNA würde es kein Leben auf der Erde geben. Doch wie konnten die makromolekularen Datenspeicher entstehen? Japanische Wissenschaftler haben jetzt alle wichtigen DNA-Bausteine in Meteoriten nachgewiesen.

Existieren wir Menschen und die anderen Lebewesen auf der Erde nur, weil Meteoriten vor 4 bis 3,8 Milliarden Jahren die Bausteine für die Entstehung von DNA und RNA lieferten? Eine in Nature Communications veröffentlichte Studie japanischer Wissenschaftler geht davon aus, dass alle für die Bildung der beiden makromolekularen Datenspeicher DNA und RNA nötigen chemischen Bausteine durch kohlenstoffreiche Meteoriten auf die Erde gelangten.

Ohne DNA und RNA kein Leben

Ohne die Nukleinsäuren DNA (Desoxyribonukleinsäure) und RNA (Ribonukleinsäure) wäre das Leben auf der Erde nicht möglich. DNA ist die Trägerin der Erbinformationen aller Lebewesen. RNA sorgt dafür, dass die genetische Information in Proteine umgewandelt wird. Zwei Arten von chemischen Bausteinen sind erforderlich, damit DNA und RNA gebildet werden können. Da sind zum einen die sogenannten Pyrimidine, zu denen die Nukleobasen Cytosin, Uracil und Thymin gehören. Und dann gibt es noch die Purin-Nukleobasen wie Guanin und Adenin.

Modernste Analysetechniken

In früheren Meteoriten-Proben wurden allerdings nur die Purin-Nukleobasen sowie lediglich das Pyrimid Uracil nachgewiesen, nicht jedoch die übrigen Pyrimid-Bausteine für DNA und RNA. Mit Hilfe modernster Analysetechniken ist es dem japanischen Forscherteam unter Yasuhiro Oba nun jedoch gelungen, in drei Meteoriten aus Nordamerika und Australien neben den bereits früher entdeckten Purinen Guanin und Adenin sowie Uracil auch erstmals die Pyrimidine Cytosin und Thymin nachzuweisen.

Entstehung im interstellaren Medium

Alle entdeckten Verbindungen wurden dabei in ähnlichen Konzentrationen aufgefunden, wie sie bereits bei früheren Experimenten unter simulierten Bedingungen der Zeit vor der Entstehung des Sonnensystems nachgewiesen wurden. Die Studienautoren schlossen daraus, dass alle DNA-Bausteine durch photochemische Reaktionen im interstellaren Medium entstanden sein könnten. Während der späteren Entstehung des Sonnensystems wären sie dann in Asteroiden "verbaut" worden. Ihre spätere Ankunft auf der Erde durch Meteoriten könnte dann eine Rolle bei der Entstehung der genetischen Funktionen des frühen Lebens gespielt haben, schlussfolgern Yasuhiro und Kollegen.

Hoffen auf Bennu und Ryugu

"Wichtige Einblicke in die Entwicklung extraterrestrischer organischer Moleküle und potenzielle Hinweise auf die Ursprünge des Lebens auf der Erde" erhoffen sich die japanischen Wissenschaftler durch die chemische Analyse extraterrestrischen Materials, welche die von Japan und den USA gestarteten Missionen zur Rückführung von Proben von den Asteroiden Ryugu und Bennu liefern sollen.

Links/Studien

Nature Communications: Identifying the wide diversity of extraterrestrial purine and pyrimidine nucleobases in carbonaceous meteorites

(dn)