In stof van de asteroïde Ryugu zijn alle vijf nucleobasen gevonden: de chemische letters van DNA en RNA. De vondst versterkt het idee dat de ingrediënten voor leven wijdverspreid waren in het vroege zonnestelsel en mogelijk via ruimterotsen op aarde zijn beland.

Wetenschappers hebben in stof van de asteroïde (ook: planetoïde) Ryugu iets bijzonders gevonden. Eerder werd in monsters van Ryugu al uracil gevonden, maar nu blijkt dat ook de andere vier nucleobasen aanwezig zijn.

In de monsters die de Japanse Hayabusa2-missie in 2020 naar de aarde bracht, zijn nu alle vijf de fundamentele nucleobasen aangetoond: adenine, guanine, cytosine, thymine en uracil. Dat zijn de chemische bouwstenen die samen de letters van DNA en RNA vormen. Volgens de onderzoekers laat dat zien dat belangrijke ingrediënten voor leven niet alleen op aarde voorkomen.

Deze ontdekking, gepubliceerd in Nature Astronomy, toont aan dat de chemische ingrediënten voor DNA en RNA niet alleen op aarde voorkomen, maar waarschijnlijk algemeen aanwezig waren in het vroege zonnestelsel.

Wat zijn nucleobasen eigenlijk?

Nucleobasen zijn de stikstofhoudende moleculen die de ‘letters’ vormen in de genetische code. In DNA werken adenine, guanine, cytosine en thymine; in RNA wordt thymine vervangen door uracil. Samen met suikers en fosfaten vormen ze nucleotiden, de bouwstenen van DNA en RNA. Zonder deze basen zou de blauwdruk voor groei, voortplanting en evolutie simpelweg niet bestaan.

De onderzoekers analyseerden twee monsters van het oppervlak van Ryugu en vonden in beide de volledige set. Het ene monster bevatte zelfs ongeveer drie keer zo veel van deze organische moleculen als het andere. Omdat de monsters rechtstreeks van Ryugu naar de aarde zijn gebracht en niet eerst door de aardse atmosfeer zijn gegaan, is de kans op vervuiling praktisch nihil. Daardoor leveren de monsters bijzonder sterk bewijs dat zulke moleculen ook buiten de aarde kunnen ontstaan.

Elke asteroïde heeft zijn eigen chemie

Opvallend genoeg is de chemische samenstelling van Ryugu niet identiek aan die van andere bekende ruimterotsen. In de Murchison-meteoriet, die in 1969 in Australië insloeg, zitten relatief veel purines (adenine en guanine). Daarentegen bevatten asteroïde Bennu en de meteoriet Orgueil (Frankrijk, 1864) juist meer pyrimidines (cytosine, thymine en uracil). Ryugu laat een meer evenwichtige verdeling zien. Dat wijst erop dat deze objecten elk een andere chemische en evolutionaire geschiedenis hebben doorgemaakt.

De onderzoekers denken dat ammoniak daarbij een belangrijke rol kan hebben gespeeld, al gaat het nog om een hypothese en niet om sluitend bewijs.

Een kosmisch verhaal van leven

Ryugu is een donkere, brokstukkenhoop van ongeveer 900 meter groot die behoort tot de zeldzame Cb-type asteroïden – rijk aan koolstof. Hij wordt gezien als een overblijfsel van het vroege zonnestelsel, ruim 4,5 miljard jaar oud. De monsters vertellen een fascinerend verhaal: ze bevatten sporen van vloeibaar water, aminozuren en zelfs vitamine B3, naast nu dus de complete set nucleobasen.

Deze opeenstapeling van vondsten maakt het steeds aannemelijker dat koolstofrijke asteroïden als Ryugu een soort tijdcapsules zijn waarin chemische ingrediënten uit het vroege zonnestelsel bewaard zijn gebleven. Dat zulke bouwstenen van DNA en RNA blijkbaar op meerdere plekken in het zonnestelsel konden ontstaan, zet ook het verhaal van ons eigen ontstaan in een groter kosmisch perspectief.

Met de vondst van alle vijf nucleobasen op Ryugu is een belangrijke mijlpaal bereikt. Het toont aan dat de moleculaire ‘letters’ van het leven niet alleen op aarde bestonden, maar wijdverbreid waren in de ruimte. Het verhaal van het leven op onze planeet is daarmee onlosmakelijk verbonden met de chemie van oeroude asteroïden die de bouwstenen miljarden jaren geleden mogelijk op veel plekken hebben afgeleverd.