Butiran Es
Kosmis Mengawali Proses Menuju Blok Bangunan DNA dan Asam Amino
Jumat, 1
Maret 2013
Dengan menggunakan teknologi baru pada teleskop dan yang ada di laboratorium, para peneliti menemukan
sepasang molekul prebiotik penting di ruang antarbintang. Penemuan ini
menunjukkan bahwa beberapa bahan kimia dasar yang merupakan langkah-langkah kunci menuju ke
kehidupan mungkin telah terbentuk pada butiran es berdebu yang mengambang di
antara bintang-bintang.
Para ilmuwan menggunakan Teleskop Green
Bank milik National Science Foundation di West Virginia untuk mempelajari
awan gas raksasa berjarak sekitar 25.000 tahun cahaya dari bumi, dekat dengan
pusat Galaksi Bima Sakti kita. Bahan kimia yang mereka temukan pada awan
tersebut meliputi suatu molekul yang diduga menjadi pelopor bagi komponen
kunci DNA dan lainnya yang mungkin berperan dalam pembentukan asam amino
alanin.
Molekul yang baru ditemukan itu, disebut cyanomethanimine,
merupakan salah satu langkah dalam proses yang diyakini memproduksi adenin,
satu dari empat nukleobasa yang membentuk “anak tangga” dalam struktur
seperti-tangga DNA. Molekul lainnya, disebut ethanamine, diduga berperan
dalam membentuk alanin, satu dari dua puluh asam amino dalam kode genetik.
Teleskop Green Bank
dan molekul-molekul yang sudah ditemukan. (Kredit: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF)
“Penemuan molekul-molekul dalam awan
gas antarbintang ini mengindikasikan bahwa blok bangunan yang penting bagi DNA
dan asam amino dapat menebar ke planet yang baru terbentuk, bersama dengan
prekursor-prekursor kimiawi untuk kehidupan,” tutur Anthony Remijan dari
National Radio Astronomy Observatory.
Pada masing-masing kasus, kedua
molekul yang baru ditemukan itu merupakan tahap peralihan dalam proses kimiawi
multi-langkah yang mengarah ke molekul biologis akhir. Rincian proses-prosesnya
belum sepenuhnya jelas, namun penemuan ini menyediakan wawasan baru tentang di
mana proses-proses itu terjadi.
Sebelumnya,
para ilmuwan menduga proses tersebut berlangsung dalam gas yang sangat tipis di
antara bintang-bintang. Namun penemuan baru menunjukkan bahwa
urutan pembentukan kimiawi untuk molekul-molekul itu tidak
terjadi di dalam gas, melainkan pada permukaan butiran es di ruang
antarbintang.
Struktur
cyanomethanimine, molekul yang baru ditemukan dalam ruang antarbintang.
Biru=nitrogen, abu-abu=karbon, putih=hidrogen. (Kredit: NRAO/AUI/NSF)
“Kami
perlu melakukan penelitian lebih lanjut untuk lebih memahami cara kerja
reaksi-reaksinya, tapi beberapa langkah kunci pertama yang mengarah
ke bahan-bahan kimia biologis bisa saja terjadi pada butiran es
kecil,” kata Remijan.
Penemuan ini bisa
terwujud dengan adanya teknologi baru yang mempercepat proses
mengidentifikasi “sidik jari” bahan kimia kosmik. Masing-masing molekul
memiliki satu set rotasi tertentu yang menandakan dapat diintepretasi. Saat
terjadi perubahan dari satu keadaan ke keadaan lain, sejumlah energi tertentu
dipancarkan atau diserap, seringkali sebagai gelombang radio pada frekuensi
tertentu yang dapat diamati dengan Teleskop Green Bank.
Struktur adenin, suatu
komponen DNA. (Kredit: NRAO/AUI/NSF)
Teknik laboratorium
terbaru memungkinkan para astrokimiawan mengukur pola karakteristik
dari frekuensi radio untuk molekul tertentu. Berbekal informasi itu,
mereka kemudian dapat menyesuaikan polanya dengan data yang diperoleh dari
teleskop. Perangkat laboratorium di University of Virginia dan
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics mengukur emisi radio dari cyanomethanimine dan ethanamine, kemudian pola
frekuensi dari kedua molekul itu dicocokkan dengan data publik
hasil survei yang dilakukan dengan Teleskop Green Bank dari tahun
2008 hingga 2011.
Sebuah tim mahasiswa yang berpartisipasi
dalam program riset musim panas spesial, yang diperuntukkan bagi para mahasiswa
minoritas di University of Virginia (U.Va.), mengerjakan beberapa
percobaan yang mengarah pada penemuan cyanomethanimine.
Para mahasiswa ini bekerja di bawah arahan profesor U.Va. Brooks Pate, Ed
Murphy, dan Remijan. Program yang didanai National Science Foundation ini,
membawa para mahasiswa dari empat perguruan tinggi untuk mengalami
penelitian musim panas tersebut. Mereka bekerja di laboratorium astrokimia
milik Pate, lengkap dengan data dari Teleskop Green Bank.
“Ini
adalah penemuan yang cukup istimewa dan membuktikan bahwa para mahasiswa
awal-karir dapat melakukan penelitian yang luar biasa,” ujar Pate.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar