はやぶさ2のサンプルから5種類の「核酸塩基」

 先日、NASAの探査機が地球に持ち帰った小惑星「ベンヌ」の砂から6種類の「糖」を検出したニュースを紹介した。見つかった糖のうち「リボース」は、RNAを構成する分子で研究グループは、宇宙に生命の材料となる糖が存在し、地球に降り注いでいたことを示す結果だという。

 この小惑星のサンプルからは、これまでに、たんぱく質の材料になる「アミノ酸」や、DNAとRNAに使われる5種類の「核酸塩基」も検出されていたが、糖が検出されたことで、宇宙に生命の材料となる物質が存在し、それらが隕石によって地球にもたらされたという仮説を強く裏付ける結果だとしている。

 そして今回、日本の探査機「はやぶさ2」が小惑星で採取したサンプルから、DNAやRNAのもととなる5種類の「核酸塩基」がすべて見つかったと、3月17日、JAMSTEC=海洋研究開発機構などの研究グループが発表した。生命のもととなる物質が太陽系に広く存在することを示す成果だとしている。

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 地球上の生命は宇宙からやってきたという説、これを「パンスぺルミア説」というが、これまでは生命体自体の痕跡は小惑星から発見されていない。

 しかし、生命のもとになる核酸や糖やアミノ酸などは発見されていて、今回5種類の核酸が発見されたことで、生命の材料はすでに、地球外に存在していることになる。

 生命のもとは広く太陽系に存在した

 JAMSTECなどの研究チームは、はやぶさ2が小惑星「リュウグウ」から持ち帰ったサンプルのうち、およそ20ミリグラムに含まれる有機物を抽出して詳しく分析した。

 その結果、生命の遺伝情報を担うDNAやRNAのもととなる5種類の核酸塩基がすべて検出されたという。

 5種類の核酸塩基は、NASA=アメリカ航空宇宙局の探査機が太陽系の別の小惑星から持ち帰ったサンプルからもすべて検出されている。

 研究チームは、「2つの小惑星に5種類の核酸塩基が存在する事実は、生命のもととなる物質が太陽系に広く存在する」ことを意味するとしている。

 JAMSTEC生物地球化学センターの古賀俊貴研究員は「太陽系の形成過程において、核酸塩基が当たり前のように存在していたことが、私たちの分析によってより確かなものになったと考えている」と話している。

 発見された5種類の核酸塩基

 5種類の核酸塩基とは何だろう?  小惑星リュウグウから検出されたのは、DNAおよびRNAを構成する5種すべての核酸塩基(プリン塩基:アデニン・グアニン、ピリミジン塩基:シトシン・チミン・ウラシル)。

 小惑星リュウグウのプリン塩基とピリミジン塩基の存在比は、核酸塩基の生成経路を反映することを示した。プリン/ピリミジン比とアンモニア量には、明瞭な相関性を有することから、非生命的な核酸塩基の分子進化指標を提唱した。

 2つの炭素質小惑星リュウグウおよびベヌーに5種すべての核酸塩基が存在する観測事実は、遺伝物質の構成要素が太陽系形成過程において普遍的に生成されていたことを意味し、化学進化に関する重要な一次情報を確証した。

 小惑星リュウグウ試料を用いた初期分析では、RNAに含まれるピリミジン塩基であるウラシルが検出されていたが、試料量の制約により、他の核酸塩基の網羅的な探索は、未踏の科学課題として残されていた。そこで本研究では、JAXAの国際公募(AO3)で採択・分配されたリュウグウ試料を用い、同試料に含まれる核酸塩基の精密な評価を行った。

 その結果、リュウグウ試料には、DNAおよびRNAを構成する5種すべての核酸塩基(プリン塩基:アデニン、グアニン、ピリミジン塩基:シトシン、チミン、ウラシル)が、存在することを明らかにした。これら5種の核酸塩基の存在確定と分子多様性の評価は、初めての報告だ。

 本成果は、炭素質小惑星には、水―鉱物―有機物の相互作用により、多様な核酸塩基分子群を内在させること、生命誕生以前には、遺伝物質の基本構成要素がすでに存在していたこと、を示す一次情報を提示している。

宇宙からの手紙: 隕石の発見からはやぶさ2の探査まで
大野遼
クラフティヴ電子出版株式会社
2024-07-21


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