Opnieuw wordt iets duidelijker hoe de bouwstenen van DNA ooit vanzelf kunnen zijn ontstaan uit simpele verbindingen zoals waterstofcyanide, vóór het moment dat er leven ontstond. Een computersimulatie maakt duidelijk hoe een cruciale stap verloopt, schrijven onderzoekers van het Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Angewandte Chemie.

Dát waterstofcyanide oftewel blauwzuur onder invloed van uv-licht imidazolen kan vormen, met een stikstofhoudende vijfring die ook in de ‘purines’ adenine en guanine terugkomt, was al veel langer bekend. Maar niemand snapte hoe.

Het onderzoek van Mario Barbatti en collega’s maakt nu duidelijk wat er aan de hand is. Om te beginnen vormen vier blauwzuurmoleculen een tetrameer. Dat wordt vervolgens aangeslagen door fotonen, maar het raakt die energie binnen twee picoseconden weer kwijt. Dat is te snel om vorming van een imidazool via een ‘hot ground state reaction’ mogelijk te maken.

In plaats daarvan vormt zich door foto-excitatie een vierring. Als die op een bepaalde manier weer openbreekt komt er een stikstofkern in de koolstofketen van het tetrameer te zitten. Meestal wordt die reactie net zo snel weer teruggedraaid (zie het plaatje). Maar soms schiet het proces een andere kant op en krijg je een imidazoolring, al zijn er zo’n 300 fotonen nodig om dit één keer bij toeval te laten gebeuren.

Het hele proces verloopt zo snel dat je niet mag hopen om de tussenproducten ooit in beeld te krijgen, behalve wanneer je het experiment vervangt door een computersimulatie.

Een consequentie van deze manier van reageren is dat de omgevingstemperatuur niet zo veel uitmaakt. Volgens Barbatti zou het zelfs op een komeet kunnen zijn gebeurd.

bron: MPG