Nieuwsbrief

Blijf wekelijks op de hoogte van het beste uit De Kennis van Nu en het laatste nieuws!

MELD JE AAN
Miller experiment

In de jaren ’50 wist de scheikundige Stanley Miller met inmiddels beroemde experimenten ‘oersoep’ te maken. De buisjes met de uitkomsten van deze experimenten lagen jaren te verstoffen in een vergeten la, tot ze een paar jaar geleden werden herontdekt. De inhoud van sommige buisjes bleek zelfs nog nooit geanalyseerd te zijn.

Het recept voor oersoep: men neme een glazen bol met daarin de volgende gassen: waterstofgas (H2), waterdamp (H2O), methaan (CH4) en ammoniak (NH3). Leid hier enkele bliksemstralen doorheen. En voilà: na enige tijd heeft u een troebel soepje, tjokvol aminozuren, de bouwstenen van het leven.

Het bovenstaande ‘recept’ is een korte samenvatting van een beroemd experiment dat de scheikundige Stanley Miller begin jaren 50 uitvoerde. Miller wilde hiermee aantonen dat de moleculen die aan de basis liggen van het leven op aarde spontaan ontstaan kunnen zijn uit simpele, anorganische stoffen. En hij had dus succes.

Een paar jaar geleden ontdekte een nieuwsgierige student het vergeten oorspronkelijke materiaal van Millers experimenten, netjes weggestopt in een la. En omdat er tegenwoordig veel betere analysemethoden bestaan dan in de jaren 50, besloten enkele wetenschappers de buisjes met daarin het resultaat van de experimenten opnieuw te onderzoeken. Met een mooie uitkomst: er bleken tijdens de experimenten nog veel meer verschillende soorten aminozuren te zijn ontstaan dan Miller destijds zelf kon aantonen.

In de la zaten ook buisjes met daarin de prut die Miller verkreeg uit experimenten waarbij hij waterstofsulfide (H2S) toevoegde aan het gasmengsel. Opvallend genoeg lijkt het erop dat deze buisjes nooit zijn geanalyseerd. Of in ieder geval heeft Miller nooit iets gepubliceerd over deze proeven. Dus besloten Eric Parker en enkele collega-onderzoekers de inhoud van de buisjes alsnog te analyseren. Zij schrijven hier deze week over in het blad PNAS.

In het goedje bleken maar liefst 23 verschillende, spontaan gevormde aminozuren te zitten. Waaronder zwavelbevattende. Eén daarvan was het aminozuur cysteïne, een belangrijke bouwsteen van veel soorten eiwitten. In feite heeft Miller hiermee, na z’n dood, aangetoond dat ook dit belangrijke aminozuur spontaan gevormd kon worden uit de oergassen die op de nog jonge aarde aanwezig waren.

In zijn eerste experimenten gebruikte Miller geen waterstofsulfide, omdat dit gas niet algemeen voorkomt in de atmosfeer. Maar het komt wel vrij bij vulkaanuitbarstingen. En rond de tijd dat het eerste leven ontstond, een paar miljard jaar geleden, was de aarde vulkanisch een stuk actiever dan nu. Het is dus prima mogelijk dat zich toen, onder de rook van een vulkaan, spontaan cysteïne-moleculen hebben gevormd. Die met andere aminozuren zijn gaan samenklitten, zodat ze nog weer ingewikkeldere moleculen vormden, waaruit uiteindelijk de eerste eencellige wezens ontstonden.

Millers experimenten zijn trouwens vaak herhaald. En hij is ook niet de enige die op het idee kwam om een zwavelgas toe te voegen. Dat er zo ontzettend veel verschillende aminozuren gevormd kunnen worden, puur met een handjevol gassen en wat bliksem, was dus al bekend. Maar het is wel mooi dat zijn oorspronkelijke materiaal nu alsnog grondiger dan eerst geanalyseerd kan worden. En ook dat het dus nog rijker blijkt te zijn dan in Millers tijd al werd gedacht.

Voor wie meer wil weten over de in vergetelheid geraakte la: het programma Labyrint sprak in de uitzending van 23 november 2010 uitgebreid met de student die Millers nalatenschap ontdekte. Zie de onderstaande video, vanaf het begin tot 13:30 minuten.



Bekijk de video in andere formaten.


Eric Parker e.a., Primordial synthesis of amines and amino acids in a 1958 Miller H2S-richt spark discharge experiment, in: PNAS, 21 maart 2011.