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Aux origines de la vie grâce à une comète artificielle

  • Posté le : Lundi 2 Avril 2012
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  • par : L. Salters

En menant une expérience inédite, des chercheurs ont isolé des composants qui feraient partie d’un possible ancêtre de l’ADN.

comete artificielleViendrions-nous de l’espace?
© ©Armin Behrend/LookatSciences

Créer une machine à remonter le temps pour mieux comprendre l’émergence de la vie sur notre planète. C’est un peu ce qu’a fait une équipe franco-allemande emmenée par Uwe Meierhenrich, Cornelia Meinert, physico-chimistes à l’Université Nice Sophia Antipolis/CNRS, et Louis Le Sergeant d’Hendecourt, astrophysicien au CNRS/Université Paris-Sud d’Orsay. Dans un article paru fin février dans la revue ChemplusChem, les chercheurs annoncent avoir réussi à produire une molécule - la N-(2-Aminoethyl)-glycine - dans des conditions interstellaires, c’est-à-dire en créant une comète artificielle en laboratoire. Cette molécule serait l’un des composants essentiels de ce que certains scientifiques considèrent depuis quelques temps comme un ancêtre possible de l’ADN. Le nom de cet aïeul : l’acide peptidique nucléique, ou APN, son squelette étant constitué d’une répétition de la molécule produite artificiellement. Celle-ci occupe donc une place centrale dans cette version possible de l’apparition de la vie sur la Terre.
Des molécules venues de l’espace qui seraient donc à l’origine de la vie. “Un peu comme si avant un monde ADN, il y avait eu un monde APN”, détaille Louis d’Hendecourt qui ne cache pas son enthousiasme face à cette découverte.

 Sous vide

Comment les scientifiques ont-ils créé les conditions de l’espace interstellaire en  laboratoire ? “Dans un cryostat, une sorte de chambre sous vide où nous avons baissé la température à -200 °C, comme dans l’espace, explique l’astrophysicien d’Orsay. Nous avons condensé sous forme de "glaces" des composés moléculaires simples largement observés dans le milieu interstellaire [NdR : Méthanol, ammoniac,...]. Puis nous avons irradié le tout avec des rayonnements ultraviolets, que l’on retrouve dans l’espace. Ces rayonnements cassent les molécules qui se recomposent en d’autres molécules, de plus en plus grandes. Puis nous avons arrêté cette irradiation et réchauffé l’échantillon jusqu’à température ambiante. Nous nous sommes alors rendus compte que sur la fenêtre du cryostat, il restait un résidu organique. Environ 100 microgrammes de matière”.

Nous avons fait analyser cet échantillon à l’Institut de chimie de Nice par l’équipe de Uwe Meirhenrich et Cornelia Meinert. Grâce à un chromatographe en phase gazeuse multidimensionnel (technique permettant de séparer les différents constituants chimiques d’un mélange), les chercheurs ont isolé une vingtaine d’acides aminés (des briques constituant les protéines) et six acides diaminés dont le fameux N-(2-Aminoethyl)-glycine. “C’est une découverte importante car dans de bonnes conditions, l’APN est peut-être capable de se répliquer lui-même, explique Louis d’Hendecourt. Dans un milieu propice sur la terre primitive et avec de l’eau, c’est peut-être ce qui s’est passé. Et cela pourrait signifier le début de la vie sur la planète”.

 Un “monde APN”

Depuis longtemps déjà, l’hypothèse d’un “monde ARN”, antérieur à l’apparition de l’ADN sur terre, anime une partie de la communauté scientifique. Tout comme l’ADN de nos cellules, l’ARN sert de plan de montage à pratiquement tout organisme sur Terre. Il compose un support intermédiaire permettant de fabriquer les protéines. Mais l’hypothèse du “monde ARN” apparaissant spontanément laissait de nombreux chercheurs sceptiques, dont Louis d’Hendecourt. “L’ARN lui-même est déjà très complexe ”, nuance-t-il.  Ce qui pose la question de son émergence.

Grâce à cette découverte, les chercheurs pourraient proposer l’hypothèse d’un monde APN antérieur à l’ARN. “Il y a une dizaine d’année, Uwe Meierhenrich avait déjà découvert des acides aminés en utilisant un procédé similaire, raconte Louis d’Hendecourt. Avec cette expérience, l’approche “astrophysique” est plus affirmée et nous avons produit  une matière plus riche et en plus grande quantité, afin d’obtenir une analyse plus fine.”
Les premières structures moléculaires de la vie auraient donc pu se former dans les milieux interstellaires et cométaires avant d’arriver sur la Terre lors de la chute de météorites. La suite pour les chercheurs : déterminer dans quelles conditions la molécule N-(2-Aminoethyl)-glycine aurait pu s’assembler pour former de l’APN. Le voyage dans le temps continue...