На метеоритах знайшли всі азотисті підстави, які входять до складу нуклеїнових кислот.
Біологічні молекули - дуже складні штуки, але при цьому складаються вони з більш простих складових - «запчастин». Якщо взяти нуклеїнові кислоти, то такими запчастинами будуть нуклеотиди, які, в свою чергу, самі складені з трьох ще більш простих молекул: якоїсь азотистої основи (аденіна (А), тиміна (Т), гуаніну (Г), цитозину (Ц) або урацилу (У) - вони-то і служать генетичними літерами), вуглеводу рібози або дезоксирибози і фосфорної кислоти. З'єднуючись разом, нуклеотиди утворюють ланцюжок ДНК або РНК.
У живій клітині весь синтез нуклеїнових кислот знаходиться на піклуванні ферментів - спеціальних білків, які прискорюють ту чи іншу хімічну реакцію. Але уявімо початок життя на Землі - чи могли б з'явитися ДНК і РНК самі? Нуклеїнові кислоти - це самокопіювана інформація: так, деякі молекули РНК можуть синтезувати на собі власні копії, і ніякі білки-ферменти їм для цього не потрібні. (Часто Землю на порозі життя описують як світ РНК, в якому мешкали тільки різноманітні самокопіювані РНК, до яких пізніше приєдналися ДНК і білки.) Але щоб зібрати РНК, потрібні вищезгадані азотисті основи, вуглеводи та фосфорна кислота. Їх все одно потрібно звідкись взяти, синтезувати з ще більш простої неорганічної сировини.
Хоча ті ж азотисті підстави виглядають досить непростими молекулами, їх можна отримати з сірководню, ціаністого водню і води - в 2016 році ми розповідали про статтю співробітників Мюнхенського університету Людвіга-Максиміліана, які з'ясували, як це можна зробити. Але все могло відбуватися ще простіше. З 60-х років минулого століття на метеоритах, що прилітали на Землю, знаходили різні органічні сполуки, і в тому числі аденін, гуанін і урацил - три генетичні літери А, Г і У (нагадаємо, що урацил (У) використовується замість тиміна (Т) в РНК). У новій статті в Nature Communications дослідники з Університету Кюсю, Університету Хоккайдо та інших наукових центрів Японії і США пишуть, що їм вдалося виявити в метеоритах тимін (Т) і цитозин (Ц). Знайти їх вдалося тільки зараз тому, що молекули цих азотистих підстав досить крихкі, і колишні методи, якими витягували органіку з метеоритів, просто руйнували їх. Нові, більш щадні методи дослідження допомогли знайти на метеоритах вуглевод рібозу, а згодом і всі п'ять азотистих підстав (і ще деякі амінокислоти на додачу).
Правда, тут є одне «але»: метеорити ми збираємо з землі, і що, якщо знайдені на них генетичні літери - це просто результат забруднення? Що, якщо азотисті підстави просто прилипли до метеоритів після того, як ті впали в грунт? Автори роботи перевірили вміст азотистих підстав у землі навколо тих метеоритів, з яких змивали органіку, і виявилося, що аденіна (А), гуаніну (Г) і тіміна (Т) на метеоритах більше, ніж навколо них, так що ці три букви цілком могли прилітати на Землю з космосу. Що до цитозину (Ц) і урацилу (У), то їх на метеоритах було менше, ніж у ґрунті поруч, і тому щодо можливого позаземного походження Ц і У залишаються питання. Водночас на метеоритах вдалося знайти такі ізомери (тобто, грубо кажучи, хімічні варіанти) азотистих підстав, яких у навколишньому ґрунті не було взагалі - і чому б тоді і звичайним ізомерам не бути космічними?
Більш однозначні результати з'являться, якщо дослідники проаналізують на предмет азотистих підстав шматки астероїдів, зібрані в космосі. Вже їх-то, якщо що, ніяк не можна буде запідозрити в земному забрудненні, і якщо на астероїдах виявиться нуклеїнова органіка, то доведеться визнати, що «запчастини» для земних нуклеїнових кислот цілком могли прилетіти з метеоритами, яких свого часу падала на землю величезна кількість. Хоча це і не скасовує повністю земного синтезу всіх необхідних молекул, про що ми говорили на початку.