Les scientifiques pensent avoir trouvé des preuves manquantes qui expliquent comment la vie a commencé sur Terre


La question de savoir comment la vie est apparue ici sur Terre est un mystère qui échappe toujours aux scientifiques.

Malgré tout ce que les scientifiques ont appris des fossiles et de l’histoire géologique, on ne sait toujours pas comment la vie organique a émergé des éléments inorganiques (un processus connu sous le nom d’abiogenèse) il y a des milliards d’années.

L’un des aspects les plus intimidants du mystère concerne les peptides et les enzymes, qui se retrouvent dans une situation de “l’œuf ou la poule”.

Une équipe de chercheurs de l’University College London (UCL) a récemment mené une étude ayant démontré efficacement que les peptides pouvaient s’être formés dans des conditions analogues à celles de la Terre primordiale.

L’étude qui détaille leurs conclusions a récemment été publiée dans la revue scientifique Nature. L’équipe de recherche était dirigée par le Dr Matthew Powner, professeur de chimie organique au département de chimie de l’UCL, et comprenait Pierre Canavelli et le Dr Saidul Islam – tous deux chercheurs à la section de chimie organique et biologique de l’UCL.

(peptidesciences.com)

Comme le Dr Powner l’a expliqué dans un récent entretien avec UCL News :

“Les peptides, qui sont des chaînes d’acides aminés, sont un élément absolument essentiel de toute vie sur Terre. Ils forment le tissu des protéines, qui servent de catalyseurs pour les processus biologiques, mais ils ont eux-mêmes besoin d’enzymes pour contrôler leur formation à partir des acides aminés. On a eu un problème classique de l’œuf ou la poule : comment les premières enzymes ont-elles été fabriquées ?”

Comme ils l’indiquent dans leur étude, de nombreuses recherches ont été menées dans le passé pour découvrir comment les peptides se sont formés et ont permis l’émergence de la vie. Cependant, toutes les recherches antérieures se sont concentrées sur les acides aminés plutôt que sur la réactivité de leurs précurseurs chimiques (appelés aminonitriles).

Alors que les aminonitriles nécessitent des conditions difficiles pour former des acides aminés (généralement fortement acides ou alcalins), les acides aminés doivent être rechargés en énergie pour former des peptides. Cependant, les chercheurs ont trouvé un moyen de contourner ces deux étapes en démontrant que les peptides pouvaient être fabriqués directement à partir d’aminonitriles riches en énergie.

Leur méthode a tiré parti de la réactivité intégrée des aminonitriles avec les autres molécules qui faisaient partie de l’environnement primordial de la Terre. Le procédé consistait à combiner du sulfure d’hydrogène avec des aminonitriles et le substrat chimique ferricyanure ([Fe(CN)6]3–) dans l’eau, qui produisait des peptides.

Ce que cela a démontré, c’est que les aminonitriles sont capables d’obtenir la formation de liaisons peptidiques dans l’eau tout seuls, et avec plus de facilité que les acides aminés.

En outre, il a montré que cela pourrait se produire dans des conditions et avec des produits chimiques qui sont dégazés pendant les éruptions volcaniques et qui étaient probablement présents sur Terre il y a des milliards d’années. Pierre Canavelli, le premier auteur de l’étude, a déclaré :

“La synthèse contrôlée, en réponse à des stimuli environnementaux ou internes, est un élément essentiel de la régulation métabolique, nous pensons donc que la synthèse peptidique pourrait avoir fait partie d’un cycle naturel qui a eu lieu dans l’évolution très précoce de la vie.”

“C’est la première fois qu’il a été démontré de manière convaincante que les peptides se forment sans utiliser d’acides aminés dans l’eau, dans des conditions relativement douces susceptibles d’être disponibles sur la Terre primitive”, a ajouté le Dr Saidul Islam, co-auteur.

Ces résultats pourraient avoir des implications importantes pour l’étude de l’abiogénèse, ainsi que pour la recherche de la vie sur les planètes extrasolaires. Ils peuvent également être utiles dans le domaine de la chimie synthétique puisque la formation de liaisons amides est essentielle à la fabrication de matériaux synthétiques, bioactifs.

Par rapport aux procédés chimiques conventionnels utilisés commercialement, cette nouvelle méthode est plus efficace et beaucoup plus rentable.

Pour l’avenir, l’équipe de recherche cherche à approfondir ses études en trouvant d’autres façons dont les aminonitriles peuvent mener à des peptides. Ils étudient aussi actuellement les propriétés fonctionnelles des peptides que leur expérience a produits dans l’espoir de mieux comprendre comment ils ont pu contribuer à déclencher la formation de la vie sur Terre il y a environ 4 milliards d’années.

Après plusieurs générations d’efforts (et d’échecs) pour recréer les éléments constitutifs de la vie, se pourrait-il que les scientifiques aient simplement fait les choses à l’envers ? Et cela signifie-t-il que la technologie biologique pourrait être à portée de main ?

Seul l’avenir nous le dira…

Lire aussi : Cette molécule organique pourrait-elle être la pierre angulaire de toute vie ?

Sources : ScienceAlert, Universe Today – Traduit par Anguille sous roche

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