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Origens da Vida: Academica evidencias for abiogenesis? ( 4 papers)

segunda-feira, julho 3rd, 2017

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Ver estes links, copiar os papers e traduzi-los neste artigo… obtidos no debate no video do Youtube:

https://www.youtube.com/watch?v=xyhZcEY5PCQ&lc=z13pjnu43knzvj2qx04cdtdgdtzovrn4u34.1499025023358620

God of War 白起 – 5/02/2017
Evidence for abiogenesis: Scientists are now able to simulate early Earth conditions in the laboratory. They have observed the formation of precursors or “building blocks of life”, such as amino acids and nucleic acids, via entirely naturalistic processes. NO divine “creation” is involved. http://www.pnas.org/content/112/3/657.abstracthttps://phys.org/news/2015-03-chemists-riddle-life-began-earth.html
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https://www.nasa.gov/content/nasa-ames-reproduces-the-building-blocks-of-life-in-laboratory

NASA Ames Reproduces the Building Blocks of Life in Laboratory

NASA scientists studying the origin of life have reproduced uracil, cytosine, and thymine, three key components of our hereditary material, in the laboratory.  They discovered that an ice sample containing pyrimidine exposed to ultraviolet radiation under space-like conditions produces these essential ingredients of life.

Os cientistas da NASA que estudaram a origem da vida reproduziram o uracile, a citosina e a timina, três componentes-chave do nosso material hereditário, no laboratório. Eles descobriram que uma amostra de gelo contendo pirimidina exposta à radiação ultravioleta sob condições semelhantes ao espaço produz estes ingredientes essenciais da vida. A pirimidina é uma molécula em forma de anel composta de carbono e nitrogênio e é a estrutura central para uracile, citosina e timina, que são todas as três partes de um código genético encontrado em ácidos ribonucleicos (ARN) e desoxirribonucleicos (DNA). O ARN eo DNA são fundamentais para a síntese protéica, mas também têm muitos outros papéis. “Demonstrou pela primeira vez que podemos fazer uracile, citosina e timina, os três componentes do RNA e do DNA, não biologicamente em um laboratório em condições encontradas no espaço”, disse Michel Nuevo, cientista de pesquisa da NASA Ames Research Centro, Moffett Field, Califórnia. “Estamos mostrando que esses processos de laboratório, que simulam condições no espaço exterior, podem fazer vários blocos de construção fundamentais usados ​​pelos organismos vivos na Terra”. Uma amostra de gelo é depositada em um substrato frio (aproximadamente -440 graus Fahrenheit) em uma câmara, onde é irradiado com fótons de alta energia ultravioleta (UV) de uma lâmpada de hidrogênio. Os fotões de bombardeio quebram os laços químicos nos ices e quebram as moléculas do gelo em fragmentos que se recombinam para formar novos compostos, como uracilo, citosina e timina. Os cientistas da NASA Ames foram simulando os ambientes encontrados no espaço interestelar e no sistema solar externo há anos. Durante esse período, eles estudaram uma classe de compostos ricos em carbono, chamados de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP), que foram identificados em meteoritos e quais são os compostos mais ricos em carbono observados no universo. As HAPs geralmente são estruturas baseadas em vários anéis de seis carbonos que se assemelham a hexágonos fundidos ou a um pedaço de fio de galinha. A molécula de pirimidina é encontrada em meteoritos, embora os cientistas ainda não conheçam sua origem. Pode ser semelhante aos HAP ricos em carbono, na medida em que pode ser produzido nas explosões finais das estrelas vermelhas gigantes, ou formadas em densas nuvens de gás e pó interestelar. “As moléculas como a pirimidina têm átomos de nitrogênio em suas estruturas de anel, o que as torna um pouco pessimizadas. Como uma molécula menos estável, é mais suscetível à destruição por radiação, em comparação com suas contrapartes que não possuem nitrogênio”, disse Scott Sandford, Pesquisador de ciência espacial da Ames. “Queríamos testar se a pirimidina pode sobreviver no espaço e se pode sofrer reações que a transformam em espécies orgânicas mais complicadas, como o uracilo, a citosina e a timina das nucleobases”.
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Pyrimidine is a ring-shaped molecule made up of carbon and nitrogen and is the central structure for uracil, cytosine, and thymine, which are all three part of a genetic code found in ribonucleic (RNA) and deoxyribonucleic acids (DNA). RNA and DNA are central to protein synthesis, but also have many other roles.

“We have demonstrated for the first time that we can make uracil, cytosine, and thymine, all three components of RNA and DNA, non-biologically in a laboratory under conditions found in space,” said Michel Nuevo, research scientist at NASA’s Ames Research Center, Moffett Field, California.  “We are showing that these laboratory processes, which simulate conditions in outer space, can make several fundamental building blocks used by living organisms on Earth.”

An ice sample is deposited on a cold (approximately –440 degrees Fahrenheit) substrate in a chamber, where it is irradiated with high-energy ultraviolet (UV) photons from a hydrogen lamp.  The bombarding photons break chemical bonds in the ices and break down the ice’s molecules into fragments that then recombine to form new compounds, such as uracil, cytosine, and thymine.

NASA Ames scientists have been simulating the environments found in interstellar space and the outer Solar System for years.  During this time, they have studied a class of carbon-rich compounds, called polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), that have been identified in meteorites, and which are the most common carbon-rich compound observed in the universe.  PAHs typically are structures based on several six-carbon rings that resemble fused hexagons, or a piece of chicken wire.

The molecule pyrimidine is found in meteorites, although scientists still do not know its origin.  It may be similar to the carbon-rich PAHs, in that it may be produced in the final outbursts of dying, giant red stars, or formed in dense clouds of interstellar gas and dust.

“Molecules like pyrimidine have nitrogen atoms in their ring structures, which makes them somewhat wimpy.  As a less stable molecule, it is more susceptible to destruction by radiation, compared to its counterparts that don’t have nitrogen,” said Scott Sandford, a space science researcher at Ames.  “We wanted to test whether pyrimidine can survive in space, and whether it can undergo reactions that turn it into more complicated organic species, such as the nucleobases uracil, cytosine, and thymine.”

Nucleobases structures
Pyrimidine is a ring-shaped molecule made up of carbon and nitrogen and is the central structure for uracil, cytosine, and thymine, which are found in RNA and DNA.
Credits: NASA

In theory, the researchers thought that if molecules of pyrimidine could survive long enough to migrate into interstellar dust clouds, they might be able to shield themselves from destructive radiation.  Once in the clouds, most molecules freeze onto dust grains (much like moisture in your breath condenses on a cold window during winter).

 

Nucleobases cytosine thymine image

The ring-shaped molecule pyrimidine is found in cytosine and thymine.
Credits: NASA

These clouds are dense enough to screen out much of the surrounding outside radiation of space, thereby providing some protection to the molecules inside the clouds.

Scientists tested their hypotheses in the Ames Astrochemistry Laboratory.  During their experiment, they exposed the ice sample containing pyrimidine to ultraviolet radiation under space-like conditions, including a very high vacuum, extremely low temperatures (–440 degrees Fahrenheit), and harsh radiation.

They found that when pyrimidine is frozen in ice mostly consisting of water, but also ammonia, methanol, or methane, it is much less vulnerable to destruction by radiation than it would be if it were in the gas phase in open space.  Instead of being destroyed, many of the molecules took on new forms, such as the RNA/DNA components uracil, cytosine, and thymine, which are found in the genetic make-up of all living organisms on Earth.

“We are trying to address the mechanisms in space that are forming these molecules.  Considering what we produced in the laboratory, the chemistry of ice exposed to ultraviolet radiation may be an important linking step between what goes on in space and what fell to Earth early in its development,” said Christopher Materese, another researcher at NASA Ames who has been working on these experiments.

“Nobody really understands how life got started on Earth. Our experiments suggest that once the Earth formed, many of the building blocks of life were likely present from the beginning.  Since we are simulating universal astrophysical conditions, the same is likely wherever planets are formed,” says Sandford.

Em teoria, os pesquisadores pensaram que, se as moléculas de pirimidina pudessem sobreviver o tempo suficiente para migrar para nuvens de poeira interestelar, elas poderiam se proteger de radiação destrutiva. Uma vez nas nuvens, a maioria das moléculas congela em grãos de poeira (muito como a umidade na sua respiração se condensa em uma janela fria durante o inverno).

Essas nuvens são densas o suficiente para detectar uma grande parte da radiação externa circundante do espaço, proporcionando assim alguma proteção às moléculas dentro das nuvens.

Os cientistas testaram suas hipóteses no Ames Astrochemistry Laboratory. Durante o experimento, expuseram a amostra de gelo contendo pirimidina à radiação ultravioleta sob condições semelhantes ao espaço, incluindo um vácuo muito alto, temperaturas extremamente baixas (-440 graus Fahrenheit) e radiação áspera.

Eles descobriram que, quando a pirimidina é congelada em gelo consistindo principalmente em água, mas também amônia, metanol ou metano, é muito menos vulnerável à destruição por radiação do que seria se estivesse na fase gasosa em espaço aberto. Em vez de serem destruídas, muitas das moléculas assumiram novas formas, tais como o RNA / DNA uracile, citosina e timina, que são encontrados na composição genética de todos os organismos vivos na Terra.

“Estamos tentando abordar os mecanismos no espaço que estão formando essas moléculas. Considerando o que produzimos no laboratório, a química do gelo exposto à radiação ultravioleta pode ser um importante passo de ligação entre o que se passa no espaço e o que caiu na Terra no início Em seu desenvolvimento “, disse Christopher Materese, outro pesquisador da NASA Ames, que trabalhou nesses experimentos.

“Ninguém realmente entende como a vida começou na Terra. Nossos experimentos sugerem que uma vez que a Terra se formou, muitos dos blocos de construção da vida provavelmente estavam presentes desde o início. Como estamos simulando condições astrofísicas universais, o mesmo é provável onde os planetas são formados “, Diz Sandford.