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태양계 이야기 1017 - 소행성 류구에서 발견된 RNA의 기본 물질

 


(A conceptual image for sampling materials on the asteroid Ryugu containing uracil and niacin by the Hayabusa2 spacecraft (NASA Goddard/JAXA/Dan Gallagher). Credit: NASA Goddard/JAXA/Dan Gallagher)

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(Photographs of samples A0106 and C0107 collected from the asteroid Ryugu, during the 1st touchdown sampling and 2nd touchdown sampling, respectively. Credit: Yasuhiro Oba et al, Nature Communications, March 21, 2023)

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(Mass chromatograms from the first (top) and second (center) samples from asteroid Ryugu, showing the presence of uracil (red peak). They were compared to a sample of pure uracil (bottom). Credit: Yasuhiro Oba et al, Nature Communications, March 21, 2023)

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일본 JAXA의 소행성 탐사선 하야부사 2는 소행성 류구에서 안전하게 샘플을 채취해 지구로 귀환했습니다. 하야부사 2가 얻은 귀중한 샘플은 일본 내 주요 연구 기관은 물론 나사 같은 협력 연구 기관과 해외 대학에 보내져 다양한 분석 및 연구 과정을 거치고 있습니다. 앞서 연구에서는 RNA나 DNA를 구성하는 핵산 분자는 발견하지 못했지만, 여러 가지 유기물의 존재를 확인했습니다.

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이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/223033665270

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홋카이도 대학의 연구팀은 두 번의 샘플 채취 과정에서 얻어진 샘플 A0106와 C0107를 분석해 6-32ppb 수준의 우라실 (uracil)이 있다는 것을 확인했습니다. 우리실은 RNA에만 들어 있는 피리미딘 염기로 의심의 여지 없이 생명체의 기본 물질에 속합니다. 과거 탄소질 운석에서 그 존재가 발견된 적이 있으나 이것이 지구 환경에서 오염된 것인지 아니면 실제로 운석이나 소행성에 존재하는 것인지는 알 수 없었습니다. 이번 연구 결과는 극미량이긴 하지만 우라실 같은 RNA 구성 물질이 분명히 우주 공간에서 만들어질 수 있다는 점을 보여주고 있습니다.

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또 다른 중요한 유기물은 니아신, 나코틴산 혹은 비타민 B3으로 우라실보다 많은 49-99ppb 수준으로 검출됐습니다. 비타민 B3는 소행성에서는 나오기 힘든 물질처럼 생각되지만, 사실 탄소가 많은 환경에서 얼마든지 무생물적으로도 생성될 수 있습니다. 앞서 우라실이 피리미딘계라면 니아신은 피리딘에 카르복실산이 결합한 형태이기 때문에 검출이 안 됐을 뿐이지 다른 DNA, RNA 염기가 존재할 가능성이 충분합니다.

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연구팀은 암석 샘플을 뜨거운 물로 용해한 다음 액체 크로마토그래피와 고해상도 질량 분광기를 이용해서 분석했습니다. 그런데 우라실과 비타민 B3와 기타 다른 유기물의 농도가 샘플마다 다르다는 사실도 발견했습니다. 이런 차이는 우주 환경에서 방서선과 에너지를 어떻게 받는냐에 따라 분자가 보존되고 합성되는 정도가 서로 다르기 때문으로 해석할 수 있습니다. 따라서 새로 탐사선을 보내 다시 샘플을 채취한다면 이번과는 또 다른 결과가 나올 수 있습니다.

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생명의 기본 물질이 우주에서 쉽게 합성될 수 있다는 것은 생각해보면 당연한 이야기이기도 합니다. 생명체가 우주에서 구하기 힘든 물질이 아니라 구하기 쉬운 물질에서 탄생했을 것이기 때문입니다. 태양계나 지구가 우주에서 특별한 장소가 아니라는 점을 생각하면 어딘가 외계 생명체가 있지 않을까 하고 생각하는 지적 생명체는 지구 밖에도 있을 가능성이 높습니다.

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참고

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https://phys.org/news/2023-03-rna-molecule-uracil-asteroid-ryugu.html

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Yasuhiro Oba, Uracil in the carbonaceous asteroid (162173) Ryugu, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-36904-3. www.nature.com/articles/s41467-023-36904-3

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