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2026-03-28 10:21:00
5 つの標準的な核酸塩基、アデニン、グアニン、シトシン、チミン、ウラシルはすべて、小惑星リュウグウから持ち帰られた未加工のサンプルで同定されており、これらの化合物が地球外環境で形成される可能性があるという直接的な証拠を提供しています。
サンプルは宇宙航空研究開発機構のはやぶさ２ミッションによって収集され、汚染が管理された条件下で地球に帰還した。
5 つの標準的な核酸塩基は、2 つのプリン (アデニンとグアニン) と 3 つのピリミジン (シトシン、チミン、ウラシル) で構成されます。これらの分子は、DNA と RNA に生物学的情報をコード化し、生きたシステムでの複製と転写を可能にする塩基対形成機構に関与します。
測定された総核酸塩基濃度は、サンプル C0370 では 1577 ± 35 pmol g-1、サンプル A0480 では 507 ± 21 pmol g-1 に達しました。プリンとピリミジンの分布は、それぞれ約 1.1 と 1.2 の比率を示しました。これらの比率は、生物学的 DNA における厳密な 1:1 の関係を定義するシャルガフの法則とは異なります。
他の化学的指標と合わせて、この逸脱はリュウグウ核酸塩基の固有の非生物学的起源を裏付けています。
5 つの核酸塩基がどのように RNA と DNA を構成するのか。クレジット: ウィキメディア・コモンズ
研究者らは、サンプル中のプリンとピリミジンの比率とアンモニア量との間に相関関係があることを報告しています。この研究では、この関係がアンモニアの影響を受けた条件下での非生物学的核酸塩基形成の分子指標として提案されています。
化学的特徴により非生物起源が確認される
サンプルには、チミンの位置異性体である 6-メチルウラシルや未確認のヒポキサンチン異性体など、陸生生物学ではほとんど観察されない構造異性体も含まれています。これらの化合物は生物学的代謝の特徴的な産物ではなく、非生物学的起源を裏付けています。
はやぶさ 2 のミッションでは、約 5.4 g (0.19 オンス) の小惑星物質がリュウグウから帰還しました。厳格な汚染管理プロトコルの下で実験室分析が実施され、検出された核酸塩基が小惑星物質に由来することが確認されました。
他の炭素質材料との比較では、核酸塩基の分布が親体間で異なることが示されています。マーチソン隕石にはプリンが豊富に含まれていますが、リュウグウにはほぼ同量のプリンとピリミジンが含まれています。この研究は、これらの違いを、単一の普遍的な形成経路ではなく、アンモニアの存在量を含む母体の化学環境の変動に関連付けています。
5 つの核酸塩基はすべて、小惑星リュウグウと小惑星ベンヌの両方で同定されています。これは、これらの化合物が単一のサンプル天体ではなく、複数の炭素質小惑星に存在することを裏付けています。
はやぶさ2ミッションの1回目と2回目のタッチダウンサイトから採取されたリュウグウサンプルの顕微鏡画像。クレジット: JAXA/JAMSTEC
この研究は、リボ核酸が遺伝子伝達体と触媒システムの両方として機能した初期の地球史の段階を説明するRNAワールド仮説に言及している。 RNA 分子は配列情報を保存し、タンパク質を使用せずに化学反応を触媒することができます。
小惑星物質中の核酸塩基の同定により、前生物環境におけるこれらの化合物の供給源が提供されます。この研究では、直接的な因果関係を主張することなく、地球上の初期の化学システムに対するそのような外部入力の関連性について議論しています。
星間氷と宇宙環境での形成
この研究では、これらのプロセスは小惑星母体の形成前または形成中に起こり、その後の水質の変化により小惑星内の化合物の分布が変化すると説明されている。
2018年にJAXAの探査機はやぶさ2が撮影した162173リュウグウのカラー画像。クレジット: JAXA/はやぶさ2
小惑星サンプルデータからの制約
この結果は、小惑星リュウグウからの物質の実験室での直接測定と、小惑星ベンヌと隕石の公表された分析結果との比較に基づいている。結論は、これらのサンプル体内の核酸塩基の化学組成と分布に限定されます。
データは、核酸塩基が複数の炭素質小惑星に存在し、それらの形成がこれらの資料に記録された条件下で非生物学的化学経路を通じて起こり得ることを示しています。
参考文献:
1 古賀 哲也、大場 裕也、高野 裕也 他炭素質小惑星 (162173) リュウグウの標準核酸塩基の完全なセット。ナット・アストロン (2026)。
#リュウグウのサンプルから検出されたDNAとRNAに使用される5つの標準核酸塩基すべて