Это открытие доводит до 15 общее количество формирующих белок аминокислот, обнаруженных в образцах, собранных миссией OSIRIS-REx NASA, которая приземлилась на Бенну в октябре 2020 года и вернула 121,6 грамма нетронутого материала на Землю в сентябре 2023 года. Ученые ранее идентифицировали 14 из 20 аминокислот, используемых земной биологией, а также все пять нуклеотидных оснований, которые кодируют генетическую информацию в ДНК и РНК.

«Обнаружение триптофана в астероиде Бенну имеет большое значение, поскольку это одна из наиболее сложных аминокислот, и ранее она не наблюдалась ни в одном метеорите или космическом образце», — сказал Хосе Апонте, астрохимик из Центра космических полетов имени Годдарда NASA и соавтор исследования.​

Ведущий автор Анхель Мохарро, постдокторант и органический геохимик из NASA Goddard, отметил, что для окончательного подтверждения наличия триптофана в проанализированном образце весом 50 миллиграммов требуются дополнительные тесты. Однако Джордж Коди, научный сотрудник Института Карнеги в области науки, который не участвовал в исследовании, заявил, что нетронутое состояние образцов делает загрязнение маловероятным.​

Образцы OSIRIS-REx были тщательно защищены от тепла при входе в атмосферу и запечатаны азотом по прибытии, чтобы предотвратить контакт с биосферой Земли. «Благодаря тому, что OSIRIS-REx вернул эти образцы в нетронутом состоянии, мы наконец наблюдаем хрупкие соли, минералы и органические материалы, которые метеориты теряют при входе», — сказал Данте Лаурета, профессор планетарных наук в Университете Аризоны и главный исследователь миссии.​

Эволюционное значение триптофана

Триптофан — это одна из 20 стандартных (протеиногенных) аминокислот, которые составляют белки всех известных форм жизни. Триптофан необходим для синтеза белков, которые являются ключевыми функциональными молекулами в клетках. Он отличается наличием индольного ароматического кольца, что делает его самой большой и наиболее гидрофобной аминокислотой. В белках это кольцо часто используется для гидрофобных взаимодействий и стэкинг-взаимодействий (особый тип укладки ароматических колец), которые важны для стабилизации третичной структуры белка (его рабочей формы).

Роль триптофана в поддержании жизни

Триптофан играет критически важную роль, так как он является предшественником (исходным материалом) для синтеза нескольких ключевых соединений: серотонина (нейромедиатор, который регулирует настроение, аппетит, сон, память и когнитивные функции), мелатонина (гормон, который регулирует циклы сна и бодрствования), ниацина (витамина B3), который необходим для энергетического метаболизма и производства ДНК.

Таким образом, триптофан не просто строительный материал для производства белков, но и ключевой регуляторный элемент, который позволяет сложной жизни координировать критически важные процессы: настроение, сон и метаболизм.

Теория панспермии получила весомое подтверждение

Обнаружение подтверждает гипотезу о том, что химические предшественники жизни естественным образом формировались в космосе, прежде чем были доставлены на Землю миллиарды лет назад. «Наблюдение за их естественным формированием в космосе указывает на то, что эти компоненты уже создавались в ранней Солнечной системе, — объяснил Апонте. — Это могло способствовать зарождению жизни».​

Родительский астероид Бенну сформировался более 4,5 миллиардов лет назад во внешней части Солнечной системы, возможно, за орбитами Юпитера и Сатурна, где он накапливал лёд и пыль. По мере таяния льда химические реакции произвели разнообразный набор органических молекул, которые теперь сохранились во фрагментах Бенну.​

Хотя образцы содержат многие строительные блоки жизни, в них отсутствует сама жизнь, что вызывает вопросы о том, какие условия были необходимы для возникновения биологии на Земле, но не на астероидах. Ответы на них ученые продолжают искать.