在小行星 Ryugu 样本中发现的 RNA 分子尿嘧啶

研究人员分析了日本航天局隼鸟 2 号宇宙飞船收集的小行星 Ryugu 的样本，发现尿嘧啶是构成 RNA 的信息单元之一，RNA 分子包含如何构建和操作生物体的指令。 在同一样本中还检测到了烟酸，也称为维生素 B3 或烟酸，它是生物体新陈代谢的重要辅助因子。

由北海道大学 Yasuhiro Oba 副教授领导的国际团队的这一发现进一步证明了生命的重要组成部分是在太空中产生的，并且可能是由陨石运送到地球的。 研究结果发表在《自然通讯》杂志上。

“科学家们之前在某些富含碳的陨石中发现了核碱基和维生素，但始终存在暴露于地球环境造成污染的问题，”Oba 解释道。 “由于隼鸟 2 号航天器直接从小行星 Ryugu 采集了两个样本，并将它们装在密封舱中运送到地球，因此可以排除污染。”

研究人员通过将 Ryugu 颗粒浸泡在热水中来提取这些分子，然后使用液相色谱和高分辨率质谱进行分析。 这揭示了尿嘧啶和烟酸以及其他含氮有机化合物的存在。

“我们在样本中发现了少量的尿嘧啶，在 6-32 ppb 的范围内，而维生素 B3 含量更高，在 49-99 ppb 的范围内，”Oba 详细说明。 “样本中还发现了其他生物分子，包括一系列氨基酸、胺和羧酸，它们分别存在于蛋白质和新陈代谢中。” 检测到的化合物与之前在富碳陨石中发现的化合物相似但不完全相同。

来自小行星 Ryugu 的第一个（顶部）和第二个（中心）样本的质谱图，显示存在尿嘧啶（红色峰）。 将它们与纯尿嘧啶样品（底部）进行了比较。 图片来源：Yasuhiro Oba 等人，Nature Communications，2023 年 3 月 21 日

该团队假设，从 Ryugu 不同位置收集的两个样本的浓度差异可能是由于暴露于极端的太空环境。 他们还假设含氮化合物至少部分是由氨、甲醛和氰化氢等较简单的分子形成的。 虽然在 Ryugu 样本中没有检测到这些物质，但已知它们存在于彗星冰中——Ryugu 可能起源于彗星或其他存在于低温环境中的母体。

“在 Ryugu 的样本中发现尿嘧啶加强了当前关于早期地球核碱基来源的理论，”Oba 总结道。 “美国宇航局的 OSIRIS-REx 任务将于今年从小行星本努返回样本，对这些小行星的成分进行比较研究将为建立这些理论提供进一步的数据。”