科学家在小行星贝努（Bennu）中发现了DNA的组成部分

美国国家航空航天局的OSIRIS-REx任务带回了121.6克的小行星贝努（Bennu），揭示了富含氮的有机物，包括DNA的基本碱基。 科学家发现贝努的化学成分与龙宫等陨石的化学成分存在差异，这表明不同的宇宙条件塑造了它们的分子构成。

小行星可能在地球的过去扮演了重要角色，为生命提供了关键成分。 美国国家航空航天局（NASA）的OSIRIS-REx任务最近从贝努带回了一份创纪录的样本，揭示了富含氮的有机分子，包括全部五种DNA碱基。 资料来源：美国国家航空航天局

小行星是太阳系内部的小型岩石天体，可能在向早期地球运送水和生命必需的化学成分方面发挥了关键作用。 虽然落到地球上的陨石来自小行星，但它们暴露在大气层中并受到生物污染，因此很难对其进行研究。 分析小行星材料的最佳方法是从太空直接采集原始样本。 迄今为止，只有两个国家成功地做到了这一点： 日本的Hayabusa和Hayabusa2（隼鸟号系列）任务，以及美国的OSIRIS-REx。

小行星贝努的马赛克图像，由 OSIRIS-REx 航天器在 24 公里范围内采集的 12 幅 PolyCam 图像组成。 图片来源：NASA/Goddard/亚利桑那大学

在2023年9月，美国国家航空航天局的OSIRIS-REx任务从小行星贝努送回了121.6克物质，这是迄今为止带到地球上的最大小行星样本。 现在，由美国宇航局戈达德太空飞行中心的 Daniel Glavin 博士和 Jason Dworkin 博士领导的国际研究小组有了突破性的发现：贝努样本中含有氨和富含氮的有机化合物。

他们的发现发表在今天（1月29日）的《自然-天文学》（Nature Astronomy）上，为小行星可能帮助开启地球生命的理论增添了砝码。 值得注意的是，研究小组中的日本研究人员在小行星样本中检测到了全部五种含氮碱基--形成DNA和RNA所需的关键分子--这一发现加强了生命的构成要素可能起源于太空的观点。

美国国家航空航天局的贝努样本是在氮气环境下处理的，以防止受到地球大气的污染。 九州大学利用高分辨率质谱仪对 17.75 毫克样本进行了处理和分析，以检测 N-杂环--具有含碳和氮的环状结构的有机分子。

美国宇航局的 OSIRIS-REx 航天器在采集样本后离开小行星贝努表面。 图片来源：NASA 戈达德太空飞行中心/CI Lab/SVS

该分析由一个研究小组进行，该小组成员是OSIRIS-REx样本分析小组的一部分，包括北海道大学的Yasuhiro Oba副教授、JAMSTEC和庆应义塾大学的首席研究员Yoshinori Takano、JAMSTEC的Toshiki Koga博士、九州大学的Hiroshi Naraoka教授和东北大学的Yoshihiro Furukawa副教授。

分析结果表明，N-杂环的浓度约为 5 nmol/g，比小行星"龙宫"报告的浓度高 5-10 倍。 除了构建DNA和RNA所需的五种含氮碱基--腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶之外，研究人员还发现了黄嘌呤、次黄嘌呤和烟酸（维生素B3）。

"在以前的研究中，我们在龙宫小行星的样本中检测到了尿嘧啶和烟酸，但没有检测到其他四种核碱基。 贝努"和"龙宫"的N-杂环在丰度和复杂性上的差异可能反映了这些小行星在太空中所处环境的不同，"Koga解释说。

OREX-800044-101，由 OSIRIS-REx 样品分析小组的日本成员分析的样品。 图片来源：Yasuhiro Oba

此前，研究小组还在相同的条件下处理和分析了来自默奇森（Murchison）和奥盖尔（Orgueil）陨石的样本，以便进行比较。 研究小组观察到，贝努陨石样本中嘌呤（腺嘌呤和鸟嘌呤）与嘧啶（胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶）的比例远低于默奇森陨石和奥尔盖陨石。

奥巴说："这种观察到的差异可能有多种原因。它们可能是由于母体或形成途径的不同，或者贝努小行星暴露在寒冷的分子云环境中，在这种环境中更容易形成嘧啶。"

Naraoka总结道："我们的研究结果为论文所有作者描绘的更大画面做出了贡献，表明必须进一步研究贝努样本中的核碱基化学。 这项研究的另一项重要成果是，通过将陨石与贝努样本进行比较，为重新分析全球各地收藏的其他陨石提供了参考。"

描绘在 OSIRIS-REx 样品中发现的所有化合物的海报。资料来源：美国国家航空航天局

编译自/ScitechDaily