TRADUCTION DE
‘’ Scientists announce a breakthrough in determining life's origin on
Earth—and maybe Mars
by Foundation for Applied Molecular
Evolution’’xxxxxxx’’PHOTO/xLes scientifiques annoncent une percée dans la
détermination de l'origine de la vie sur Terre et peut-être sur Mars
par la Fondation pour l'évolution
moléculaire appliquée
Crédit : Pixabay/CC0 Domaine
public
Les scientifiques de la Foundation
for Applied Molecular Evolution ont annoncé aujourd'hui que l'acide
ribonucléique (ARN), un analogue de l'ADN qui était probablement le premier
matériel génétique de la vie, se forme spontanément sur le verre de lave
basaltique. Ce verre était abondant sur Terre il y a 4,35 milliards d'années.
Des basaltes similaires de cette antiquité survivent sur Mars aujourd'hui.
"Les communautés qui étudient
les origines de la vie ont divergé ces dernières années", a fait remarquer
Steven Benner, co-auteur de l'étude publiée en ligne dans la revue
Astrobiology.
"Une communauté revisite les
questions classiques avec des schémas chimiques complexes qui nécessitent une
chimie difficile effectuée par des chimistes qualifiés", a expliqué
Benner. "Leur magnifique artisanat apparaît dans des revues de marque
telles que Nature et Science." Cependant, précisément à cause de la
complexité de cette chimie, elle ne peut pas expliquer comment la vie est
réellement née sur Terre.
En revanche, l'étude de la Fondation
adopte une approche plus simple. Dirigée par Elisa Biondi, l'étude montre que
de longues molécules d'ARN, de 100 à 200 nucléotides de long, se forment
lorsque les nucléosides triphosphates ne font que percoler à travers le verre
basaltique.
"Le verre basaltique était
partout sur Terre à l'époque", a fait remarquer Stephen Mojzsis, un
scientifique de la Terre qui a également participé à l'étude. "Pendant
plusieurs centaines de millions d'années après la formation de la Lune, des
impacts fréquents couplés à un volcanisme abondant sur la jeune planète ont
formé de la lave basaltique en fusion, la source du verre de basalte. Les
impacts ont également évaporé l'eau pour donner des terres sèches, fournissant
des aquifères où l'ARN aurait pu se former. "
Les mêmes impacts ont également livré
du nickel, qui, selon l'équipe, donne des nucléosides triphosphates à partir de
nucléosides et de phosphate activé, également présents dans le verre de lave.
Le borate (comme dans le borax), également issu du basalte, contrôle la
formation de ces triphosphates.
Les mêmes impacteurs qui ont formé le
verre ont également réduit transitoirement l'atmosphère avec leurs noyaux
métalliques en fer-nickel. Les bases d'ARN, dont les séquences stockent
l'information génétique, se forment dans de telles atmosphères. L'équipe avait
précédemment montré que les nucléosides sont formés par une simple réaction
entre le ribose phosphate et les bases d'ARN.
La beauté de ce modèle est sa
simplicité. Il peut être testé par des lycéens en classe de chimie", a
déclaré Jan Špaček, qui n'a pas participé à cette étude mais qui développe un
instrument pour détecter les polymères génétiques extraterrestres sur Mars.
"Mélangez les ingrédients, attendez quelques jours et détectez
l'ARN."
Les mêmes roches résolvent les autres
paradoxes en fabriquant de l'ARN dans un chemin qui va de simples molécules
organiques au premier ARN. "Par exemple, le borate gère la formation de
ribose, le" R "dans l'ARN", a ajouté Benner. Ce chemin part de
glucides simples qui pourraient "ne pas ne pas" se former dans
l'atmosphère au-dessus de la Terre primitive. Ceux-ci ont été stabilisés par le
dioxyde de soufre volcanique, puis se sont ont plu à la surface pour créer des réservoirs
de minéraux organiques.
Ainsi, ce travail complète une voie
qui crée de l'ARN à partir de petites molécules organiques qui étaient presque
certainement présentes sur la Terre primitive. Un modèle géologique unique
passe d'une à deux molécules de carbone pour donner des molécules d'ARN
suffisamment longues pour soutenir l'évolution darwinienne.
"Des questions importantes
demeurent", prévient Benner. "Nous ne savons toujours pas comment
tous les éléments constitutifs de l'ARN en sont venus à avoir la même forme
générale, une relation connue sous le nom d'homochiralité." De même, les
liaisons entre les nucléotides peuvent être variables dans le matériau
synthétisé sur verre basaltique. L'importation de ceci n'est pas connue.
Mars est pertinent pour cette annonce
car les mêmes minéraux, verres et impacts étaient également présents sur Mars
de cette antiquité. Cependant, Mars n'a pas souffert de la dérive des
continents et de la tectonique des plaques qui ont enterré la plupart des
roches de la Terre datant de plus de 4 milliards d'années. Ainsi, les roches de
l'époque pertinente restent à la surface de Mars. Des missions récentes sur
Mars ont trouvé toutes les roches nécessaires, y compris le borate.
"Si la vie a émergé sur Terre
via ce chemin simple, alors elle a probablement aussi émergé sur Mars", a
déclaré Benner. "Cela rend encore plus important de rechercher la vie sur
Mars dès que possible."xxxxxxxxxxExplore further
A Mars
meteorite shows evidence of a massive impact billions of years ago
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information: Craig A. Jerome et al, Catalytic Synthesis of Polyribonucleic Acid
on Prebiotic Rock Glasses, Astrobiology (2022). DOI: 10.1089/ast.2022.0027
Hyo-Joong Kim
et al, Prebiotic stereoselective synthesis of purine and noncanonical
pyrimidine nucleotide from nucleobases and phosphorylated carbohydrates,
Proceedings of the National Academy of Sciences (2017). DOI: 10.1073/pnas.1710778114
Hyo-Joong Kim
et al, A Prebiotic Synthesis of Canonical Pyrimidine and Purine
Ribonucleotides, Astrobiology (2019). DOI: 10.1089/ast.2018.1935
Journal
information: Science , Astrobiology , Nature
, Proceedings of the National Academy of Sciences
Provided by Foundation for Applied MxxxxxxMON
COMMENTAIRE / Les verres basaltiques sont une des niche de la vie primitive des éléments de la chimie ???Fort
bien !Je ne suis pas un archéo biologiste et me
bornerai à souligner l’interet que j’ ai eu à lire cette communication
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