mercoledì 27 maggio 2015

Tracce di DNA nello Spazio Interstellare




Usando delle nuovissime tecnologie installate in alcuni radiotelescopio e laboratori all’avanguardia, un gruppo di ricercatori ha scoperto un importante coppia di molecole prebiotiche nello spazio interstellare.

Le scoperte indicano che alcuni componenti chimici di base, che sono i mattoni fondamentali per la nascita della chimica biotica ed il DNA, si sono formati all’interno di piccole particelle polverose che galleggiano tra le stelle.
Gli scienziati hanno usato il GBT (Green Bank Telescope) per studiare una gigantesca nube di gas distante circa 25.000 anni luce dalla Terra nella direzione del centro della Via Lattea. I composti chimici che hanno scoperto nella nube includono anche molecole che si pensano siano precursori di diversi componenti chiave del DNA e potrebbero aver giocato un ruolo fondamentale nella formazione di complesse catene molecolari chiamate amino acidi. In particolare uno: alanina


Una delle nuove molecole appena scoperte, chiamata cianometanimina, è un passo iportante verso la produzione dell’adenina invece, che è uno dei quattro componenti fondamentali del DNA. l’altra molecola, chiamata etanamina, si pensa che abbia giocato un ruolo fondamentale per l’alanina, che è uno dei venti aminoacidi usati per comporre i codici genetici!

Struttura molecolare della cianometanimina, appena scoperta nello spazio interstellare. Il blu sta per l’azoto, il grigio sta per il carbonio ed il bianco sta per l’idrogeno.

Illustrazione della struttura molecolare dell’adenina, uno dei componenti del DNA. Credit: NRAO/AUI/NSF


“Scoprire queste molecole nel gas interstellare fa pensare che probabilmente importantissimi “mattoni” per la costruzione del DNA e degli aminoacidi possono formarsi nello spazio e “inseminare” poi i pianeti appena formati, con questi precursori della vita” ha spiegato Anthony Remijan, del National Radio Astronomy Observatory (NRAO).

In ogni caso, le nuove molecole appena scoperte nello spazio interstellare rappresentano stadi intermedi in lunghi processi chimici che hanno come stadio finale molecole biologiche. I dettagli di come si arriva dalla chimica prebiotica alla chimica biotica sono ancora pieni di punti da chiarire, ma diventa sempre più plausibile che alcuni dei passi fondamentali di questa transizione siano avvenuti nei granelli di ghiaccio sparsi nella polvere della nebulosa che da vita ai sistemi planetari” ha spiegato Remijan.

Le scoperte sono state possibili grazie ad una nuova tecnologia che rende più veloce il processo di identificazione delle “impronte” di questi composti chimici cosmici. Ogni molecola ha uno specifico set di stati rotazionali che può assumere. Quando cambia da uno stato all’altro, una specifica quantità di energia viene o emessa o assorbita, spesso come onde radio a specifiche frequenze che possono essere osservate con il GBT.




Una nuova immagine dal telescopio APEX (Atacama Pathfinder Experiment) in Cile mostra una splendida vista delle nubi di polvere cosmica nella regione di Orione. Mentre queste dense nubi interstellari appaiono scure e opache nelle osservazioni in luce visibile, la camera LABOCA di APEX “vede” il calore emesso dalla polvere e svela i nascondigli in cui si formano nuove stelle. Una zona intorno alla nebulosa a riflessione NGC 1999 è mostrata dall”immagine in luce visibile a cui sono sovrapposti i dati di APEX, in brillanti toni arancio, che sembrano incendiare la nube scura.

Nuove tecniche da laboratorio hanno permesso agli astrochimici di misurare i pattern caratteristici di queste frequenze radio per specifiche molecole. Armati di queste informazioni, possono vedere se ci sono corrispondenze con i dati ricevuti dal telescopio. I laboratori dell’Università della Virginia e del Centro di Astrofisica della Harvard-Smithsonian, hanno misurato le emissioni radio per la cianometanimina e l’etanamina, ed i pattern delle frequenze per queste molecole sono stati resi pubblici tramite la pubblicazione dei dati delle indagini fatte con il GBT tra il 2008 ed il 2011.

Un team di studenti che ha partecipato ad un programma di ricerca estivo dell’Università della Virgina ha condotto alcuni degli esperimenti che hanno portato alla scoperta della cianometanimina. Gli studenti hanno lavorato insieme ai professori Brooks Pate, Ed Murphy e Ramijan. Il programma, finanziato dalla National Science Foundation, non solo ha portato ad una grandissima scoperta, ma ha anche aiutato a creare un forte gruppo di lavoro tra studenti.

I ricercatori hanno pubblicato i loro dati nell’ultima edizione della rivista scientifica “Astrophysical Journal Letters”.

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