Amerikaanse onderzoekers konden glycerinezuur doen ontstaan uit hydroxycarbonyl en 1,2-dihydroxyethyl via abiotische weg. Glycerinezuur is het eenvoudigste suikerzuur en de molecule speelt een belangrijke rol in de celstofwisseling, bijvoorbeeld bij de glycolyse. De twee precursoren zijn anorganische moleculen die vaak voorkomen in interstellair ijs.
Beeld: Koolstofdioxide en ethyleenglycol werden gedetecteerd in moleculaire wolken, bijvoorbeeld in het stervormingsgebied van de Orionnevel. Credit: NASA, ESA, M. Robberto
Sinds de identificatie van glycerinezuur in de Murchison- en Murray-meteorieten meer dan twintig jaar geleden, vormt de molecule het middelpunt van astrobiologisch onderzoek en astrochemisch onderzoek in het lab. Glycerinezuur wordt in verband gebracht met de oorsprong van het leven en komt voor in koolstofhoudende meteorieten in vergelijkbare hoeveelheden als aminozuren. Toch was de manier waarop het gevormd wordt tot nu toe onduidelijk.
De auteurs van het onderzoek konden glycerinezuur en zijn isomeer 2-hydroxyethylwaterstofcarbonaat doen ontstaan in een model van interstellair ijs uit koolstofdioxide en ethyleenglycol, na blootstelling aan ioniserende straling bij zeer lage temperaturen van 5 Kelvin. De reactie krijgt energie van de invallende elektronen.
Moleculaire wolken
Koolstofdioxide en ethyleenglycol zijn overvloedig aanwezig in het interstellaire medium en werden beide gedetecteerd in moleculaire wolken, bijvoorbeeld in het stervormingsgebied van de Orionnevel. Nu bewezen is dat die stoffen glycerinezuur kunnen vormen, is ook de aanwezigheid van dat suikerzuur in interstellaire omgevingen aannemelijk. De zoektocht kan ingezet worden, schrijven de auteurs, met telescopen zoals de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).
Eens glycerinezuur en 2-hydroxyethylwaterstofcarbonaat gevormd zijn in interstellair ijs, kunnen ze worden opgenomen in planetoïden, asteroïden en kometen. Uiteindelijk kan een klein deel van deze moleculen in planeten vergelijkbaar met de vroege aarde fungeren als een bron van biomoleculen.
Gedetailleerde analyses van meteorieten toonden dat niet alleen suikergerelateerde organische verbindingen als glycerinezuur, maar ook aminozuren en dipeptiden erin ingebed kunnen zijn. Rigoureuze modelstudies zijn bijzonder belangrijk voor het begrip van de oorsprong van het leven, schrijven de auteurs van de studie. De reactiepaden in het lab tonen immers aan hoe prebiotische, biorelevante moleculen gevormd kunnen zijn in de ruimte.
