Blok Pembangun Kehidupan Direproduksi di Laboratorium

Para peneliti dari NASA yang sedang memelajari asal muasal kehidupan telah mereproduksi uracil, suatu komponen penting dalam materi warisan keturunan kita, di laboratorium. Mereka mnemukan bahwa sampel sebuah es yang meliputi pyrimidine terekspos pada radiasi ultraviolet dibawah kondisi menyerupai ruang angkasa yang menghasilkan bahan esensial dalam kehidupan.

Pyrimidine adalah suatu molekul berbentuk lingkaran yang terbuat dari karbon dan nitrogen dan merupakan struktur dasar bagi uracil, bagian dari kode genetik yang ditemukan di ribonucleic acid (RNA). RNA merupakan pusat sintesis protein namun memiliki banyak peranan.

“Kita telah mendemonstrasikan untuk pertama kalinya bahwa kita mampu membuat uracil, suatu komponen RNA, non-biologis di laboratorium dibawah kondisi yang diketemukan di ruang angkasa,” kata Michel Nuevo, ilmuwan peneliti pada Ames Research Center di NASA, Moffett Field, Calif. “Kita sedang menunjukkan bahwa pemrosesan di laboratorium tersebut yang mana mensimulasikan kemunculan di luar angkasa dapat membuat blok pembangun fundamental yang digunakan oleh organisme hidup di bumi.”

Nuevo adalah pimpinan penulis sebuah jurnal penelitian baru di jurnal Astrobiology.

Para peneliti Ames di NASA telah mensimulasikan lingkungan yang ditemukan di sistem ruang antar bintang dan luar angkasa beberapa tahun. Selama waktu itu, mereka telah memelajari sekelompok persenyawaan yang kaya akan karbon yang disebut polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), dimana telah diidentifikasikan pada meteorit, dan merupakan persenyawan kaya akan karbon yang paling umum diteliti di jagad raya. Secara tipikal PAHs adalah struktur enam karbon yang melingkar yang menyerupai heksagon terfusi atau sepotong kawat ayam.

Pyrimidine juga ditemukan di meteorit, meskipun para ilmuwan masih tidak tahu asal muasalnya. Ini mungkin saja serupa dengan PAHs yang kaya akan karbon, yang di dalamnya mungkin diproduksi pada ledakan akhir dari kematian bintang merah besar atau terbentuk pada awan tebal dari gas dan debu antar bintang.

“Beberapa molecule seperti pyrimidine yang mempunyai atom – atom nitrogen di dalam struktur mereka dimana membuat mereka seolah – olah bertingkah laku. Saat molekul kurang stabil, hal ini sangat rentan untuk rusak oleh radiasi dibandingkan dengan lawannya yang tidak memiliki nitrogen,” tandas Scott Sandford, seorang peneliti ilmu angkasa di Ames. “Kita ingin menguji apakah pyrimidine dapat bertahan di ruang angkasa dan apakah hal ini dapat melalui reaksi yang mengubahnya ke dalam makluk organik yang rumit seperti nucleobase uracil.”

Pada teorinya para peneliti berpikir bahwa jika molekul pyrimidine dapat bertahan lebih lama dalam bermigrasi kedalam awan debu anatar bintang mereka mungkin mampu membentengi diri mereka sendiri dari kehancuran radiasi. Saat berada di awan, kebanyakan molekul membeku pada butiran debu – debu (seperti kebanyakan embun pada napas yang terkondensasi di jendela yang dingin saat musim dingin).

Awan – awan tersebut cukup tebal untuk menutupi kebanyakan area sekitar luar radiasi di ruang angkasa dengan demikian menyediakan beberapa perlindungan terhadap beberapa molekul didalam awan – awan tersebut.

Mereka menemukan bahwa ketika pyrimidine membeku di air es, hal ini sedikit lebih mudah terkena kerusakan oleh radiasi. Sebagai ganti terkena kerusakan, kebanyakan dari molekul – molekul tersebut berubah ke bentuk baru seperti komponen uracil RNA, yang ditemukan di pembuatan genetik dari semua mahkluk hidup di bumi.

“Kita sedang mencoba untuk menunjukkan mekanisme di ruang angkasa yang membentuk beberapa molekul tersebut. Dengan mempertimbangkan apa yang kita hasilkan di laboratorium, kimiawi es yang terekspos pada radiasi ultraviolet mungkin merupakan langkah penghubung yang penting antara apa yang terjadi di ruang angkasa dengan apa yang dialami di bumi pada saat perkembangan pertamanya,” jelas Stefanie Milam, seorang peneliti di NASA Ames dan penulis utama makalh penelitian.

“Tidak seorang pun yang tahu pasti bagaimana kehidupan bermula di bumi ini. Eksperimen kami menunjukkan bahwa pada saat bumi dibentuk, banyak dari blok pembangun kehidupan kelihatannya ada sejak awal. Dikarenakan kita sedang mensimulasikan kondisi astrofisik universal, maka sama seperti dimanapun planet – planet dibentuk,” jelas Sandford.