Gula Tidak Hanya Manis, Building Block DNA Inipun Ada di Luar Angkasa

Mosaik besar galaksi Bima Sakti oleh Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) NASA yang menunjukkan wilayah ruang antarbintang, lokasi puluhan awan tebal nebula yang membentuk bintang-bintang baru.
Kredit: NASA

Ketika mendengar kata gula, kita hanya memikirkannya sebagai sebuah produk yang digunakan untuk memaniskan makanan atau minuman dan tak pernah menganggapnya sebagai varietas kompleks yang menyusun rantai ikatan struktural kode genetik kita. Apalagi berpikir tentang gula yang melayang-layang di luar angkasa.

Dan penelitian terbaru telah mengungkap molekul gula dalam DNA (deoxyribonucleic acid), ternyata juga eksis di luar angkasa. Satu tim ilmuwan yang terdiri dari para astrofisikawan NASA mampu membuat molekul gula dalam DNA di sebuah laboratorium yang kondisinya didesain mirip ruang antarbintang.

Para peneliti meyakini hasil studi yang telah dipublikasikan di Nature Communications, menunjukkan unsur-unsur kimiawi penting building block kehidupan tersebar luas di alam semesta, sekalgus menjadi benih untuk memunculkan kehidupan di planet-planet lain.

Dilansir dari situs nasa.gov, penulis utama makalah ilmiah Michel Nuevo dari Pusat Penelitian Ames NASA di Silicon Valley, California, mengatakan, meskipun belum dapat memastikan apakah kehidupan adalah hal yang umum di alam semesta, namun tim cukup yakin building block kehidupan bukanlah faktor pembatas.

Hasil studi memberikan bukti kuat pertama terhadap pembentukan gula dalam DNA di sebuah lingkungan yang didesain menurut astrofisika.

Ruang Antarbintang di Sebuah Laboratorium

Di Laboratorium Astrofisika dan Astrokimia Pusat Penelitian Ames NASA, Michel Nuevo, Christopher Materese dan Scott Sandford mempelajari asal usul molekul kosmik penyusun kehidupan.
Kredit: NASA/ Pusat Penelitian Ames/Dominic Hart

Wilayah ruang angkasa yang luas, hampa dan dingin yang memisahkan bintang, sebenarnya tidak sama sekali hampa. Ruang antarbintang juga mengandung debu dan gas yang terus dibombardir oleh foton dan partikel berenergi tinggi. Reaksi kimiawi juga berlangsung di ruang antarbintang, meskipun prosesnya sangat lambat pada suhu sekitar minus 440 derajat Fahrenheit.

Kondisi inilah yang disimulasikan oleh tim di sebuah “cosmic chamber” Laboratorium Astrofisika dan Astrokimia Ames. Tim menggunakan ruang hampa mengandung senyawa aluminium yang didinginkan mendekati nol mutlak dan menambahkan campuran gas uap air dan metanol senyawa karbon.

Pada suhu rendah seperti itu, lapisan es terbentuk di permukaan alumunium. Setelah menyinari ruangan dengan sinar ultraviolet dan memanaskan zat, para peneliti lalu memeriksa material yang dihasilkan dan menemukan berbagai turunan gula, serta gula kompleks 2-deoksiribosa.

Tahun 2016 yang lalu, tim peneliti dari Prancis yang melakukan eksperimen serupa di laboratorium, berhasil menemukan ribosa, gula RNA yang digunakan oleh tubuh untuk menciptakan protein dan dianggap sebagai bentuk awal DNA makhluk hidup yang pertama kali muncul di Bumi.

Alam Semesta Layaknya Seorang Ahli Kimia

“Selama lebih dari dua dekade para ilmuwan ingin menjawab pertanyaan apakah senyawa kimiawi yang ditemukan di luar angkasa dapat membentuk building block kehidupan? Sejauh ini, kami belum menemukan serangkaian molekul yang tidak dapat diproduksi,” kata anggota tim Scott Sandford di Laboratorium Astrofisika dan Astrokimia Ames.

Senyawa kompleks gula ini menambah daftar senyawa organik yang ditemukan di meteorit dan dapat diciptakan di laboratorium yang kondisinya didesain mirip ruang antarbintang. Senyawa organik lainnya, termasuk asam amino (penyusun dasar protein), nukleobases (unit dasar kode genetik) dan amphiphiles (kelas molekul yang digunakan oleh makhluk hidup untuk menghasilkan membran di sekitar sel).

“Alam semesta layaknya seseorang yang ahli di bidang kimia organik”, tambah Sandford. “Kosmos memiliki laboratorium berukuran sangat besar dan waktu yang sangat lama untuk menciptakan banyak senyawa organik, yang beberapa di antaranya adalah building block kehidupan.”

Ketika masih berwujud cakram protoplanet, sistem bintang bercampur dengan puing-puing dari ruang antarbintang untuk membentuk sebuah tata surya, lalu bagaimana molekul organik yang diolah di ruang angkasa mencapai permukaan planet-planet yang baru terbentuk?

Bumi awal mungkin dihujani dengan senyawa-senyawa organik yang diolah di ruang antarbintang, yang dibawa oleh meteorid dan komet yang menghantam permukaan. Turunan gula seperti asam gula dan gula alkohol telah ditemukan di dalam sampel meteorid. Turunan gula ini dapat berevolusi menjadi gula yang digunakan oleh DNA dan RNA ketika berinteraksi dengan air, sehingga menyediakan sebuah jalan baru bagi tim untuk mengeksplorasi senyawa kimiawi awal penyusun kehidupan.

Ditulis oleh: Staf www.nasa.gov, editor: Rick Chen

Sumber: Sugar is Sweet, Essential to Life, and It's Probably in Deep Space

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa