Briques de la Vie : du ribose dans les météorites

Briques de la Vie : du ribose dans les météorites

 

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La cosmochimie fait partie des disciplines utilisées par les exobiologistes pour apréhender l'origine de la Vie sur Terre et tenter d'évaluer les probabilités de son apparition ailleurs dans le cosmos. Une équipe internationale de chercheurs vient de publier un article dans Proceedings of the National Academy of Sciences qui fera date à cet égard, puisqu'ils y annoncent la toute première détection dans des météorites d'un sucre et surtout pas de n'importe quel sucre, puisqu'il s'agit du ribose, un des ingrédients de base pour la constitution de l'acide ribonucléique (ARN) et même de l'ADN, des molécules donc fondamentales du vivant.

La découverte a été faite en analysant des échantillons en poudre au moyen d'une technique de spectrométrie de masse par chromatographie en phase gazeuse. Deux météorites ont été l'objet de ces analyses, NWA 801 (CR) et Murchison (CM). Deux autres sucres biologiquement importants ont aussi été identifiés pour la première fois dans des météorites. L'arabinose ou sucre de pectine (les pectines sont présentes en grande quantité dans les parois végétales de nombreux fruits et légumes) et le xylose (sucre de bois ou sucre de bouleau).

 

Ribose meteorite yoshihiro furukawa

Ceci est un modèle de la structure moléculaire du ribose avec un fragment de la météorite de Murchison. La ribose et d'autres sucres ont été trouvés dans cette météorite. Crédit : Yoshihiro Furukawa

 

La météorite de Murchison fait l'objet de l'attention des exobiologistes depuis longtemps. Tombée près de la petite ville de Murchison en Australie en 1969, cette chondrite carbonée a livré aux cosmochimistes au cours des années plus de 70 acides aminés. Ils y ont ainsi découvert, sous forme de traces, l'alanine, la glycine, la valine, la leucine, l'isoleucine, la proline, l'acide aspartique et l'acide glutamique, toutes présentes dans les protéines de la vie telle qu'on la connaît sur Terre.

Des purines et des pyrimidines y ont également été trouvées. Or, ces molécules sont les bases de l'ADN et de l'ARN qui constituent le matériel génétique de tous les êtres vivants sur la Planète bleue.

C'est d'ailleurs ce à quoi fait allusion dans un communiqué de la NasaYoshihiro Furukawa de l'université de Tohoku, au Japon, l'auteur principal de l'étude publiée dans PNAS quand il explique que :

« D'autres éléments importants de la vie ont déjà été découverts dans des météorites, notamment des acides aminés (composants de protéines) et des bases nucléiques (composants de l'ADN et de l'ARN), mais les sucres ont été un élément manquant parmi les principaux éléments constitutifs de la vie. Cette recherche fournit la première preuve directe de l'existence du ribose dans l'espace et de la livraison de ce sucre sur Terre. Ce sucre extraterrestre aurait pu contribuer à la formation de l'ARN sur la Terre prébiotique, ce qui pourrait éventuellement être à l'origine de la vie. »

« Il est remarquable qu'une molécule aussi fragile que le ribose puisse être détectée dans un matériau aussi ancien », a déclaré de son côté, toujours dans le même communiqué, Jason Dworkin au Goddard Space Flight Center de la Nasa à Greenbelt, dans le Maryland et coauteur de l'étude réalisée. Pour ce chercheur : « Ces résultats aideront à orienter nos analyses des échantillons des astéroïdes primitifs Ryugu et Bennu, qui seront rapportés sur Terre par la sonde Hayabusa-2 de l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale et par la sonde Osirix-REx de la Nasa ».

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Un échantillon de la météorite NWA 801 de type CR. Les météorites du groupe CR portent le nom de leur spécimen type, qui est tombé en Italie en 1824 à Renazzo. Il n’existe qu’une quinzaine de chondrites CR connues. La principale différence avec les chondrites CM est qu'elles contiennent jusqu'à 10 % de métal réduit sous forme de nickel-fer et de sulfure de fer. Crédit: Jon Taylor, CC by-sa 2.0 

 

Derrière ces réflexions il y a toujours la même idée, à savoir que les briques de la Vie auraient pu être apportées sur Terre il y a 4,5 milliards d'années par les météorites et les comètes où une chimie prébiotique active, prolongeant celle ayant donné les molécules organiques détectées dans les nuages du milieu interstellaire où naissent les étoiles, aurait préparé celle ayant donné la Vie.

De façon intéressante, il n'a pas été possible de découvrir du 2-désoxyribose dans les météorites, le sucre impliqué dans la formation de l'ADN. Cela apporte donc du crédit à l'hypothèse du monde à ARN (RNA World, en anglais) qui veut que la molécule d'ARN soit apparue la première sur Terre, présidant aux toutes premières étapes de la Vie.

Les cosmochimistes veulent maintenant déterminer si les sucres présents dans les météorites ont une chiralité particulière. Il existe à cet égard la fameuse énigme de la chiralité pour les molécules du vivant sur Terre. Plusieurs scénarios ont été envisagés pour l'expliquer et l'étude des météorites pourrait apporter des clés pour les départager.

Le ribose est un sucre essentiel pour la vie actuelle en tant que bloc constitutif de l'ARN, qui pourrait à la fois stocker des informations et catalyser des réactions dans la vie primitive sur Terre. Les météorites contiennent un certain nombre de composés organiques, notamment des composants de protéines et d’acides nucléiques. Parmi les classes moléculaires constitutives des protéines et des acides nucléiques (acides aminés, nucléobases, phosphate et ribose / désoxyribose), la présence de ribose et de désoxyribose dans l'espace reste floue. Nous fournissons ici des preuves de ribose extraterrestre et d’autres sucres bio-essentiels dans les météorites primitives. Les météorites étaient des porteurs de molécules organiques prébiotiques au début de la Terre; ainsi, la détection de sucres extraterrestres dans les météorites implique la possibilité que les sucres extraterrestres aient contribué à la formation de biopolymères fonctionnels tels que l'ARN."

" Nous avons détecté les 4 types d'aldopentoses (à savoir ribose 3 , arabinose, xylose et lyxose 5 ) à des concentrations comprises entre 2,3 et 11 ppb dans la NWA 801 et 6,7 à 180 ppb dans le météorite de Murchison. Plusieurs hexoses se trouvent également dans les météorites NWA 801 et Murchison. Inversement, dans la NWA 7020, ces sucres étaient inférieurs à notre limite de détection pour la quantité d’échantillon analysée (<0,5 ppb). Les tétroses, les acides de sucre et les alcools de sucre contenant 5 atomes de carbone (par exemple, le ribitol et l'acide ribonique), ainsi que le 2-désoxyribose et les isomères ramifiés d'aldopentoses étaient inférieurs à notre limite de détection dans les deux météorites (<0,5 ppb) ". (YH : ce qui ne veut donc pas dire qu'il n'existe pas des traces encore indétectables).

 

Sources : Proceedings of the National Academy of Sciences

https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/exobiologie-meteorites-nasa-decouvre-sucres-indispensables-vie-62334/

 

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Les nouvelles découvertes, comme la ribose, ne figurent pas encore dans ce récapitualtif des découvertes de matières organiques dans la météorite de Murchinson

 

Pour résumer, le ribose est un sucre qui entre dans la fabrication de l'ARN et l'ADN. On ne l'avait pas encore découvert dans des météorites et c'est maintenant chose faite. Cela renforce l'idée que les briques de la Vie sont venues de l'espace, permettant ensuite son apparition sur Terre, et partout où c'est possible dans l'univers...

 

Autres liens : https://www.exobiologie.fr/blog/2016/09/07/des-macromolecules-organiques-detectees-par-rosetta-dans-la-comete-tchoury/

http://www.sciences-faits-histoires.com/blog/astronomie-espace/les-cometes-amenent-la-vie-partout.html

http://www.sciences-faits-histoires.com/blog/astronomie-espace/un-morceau-de-la-comete-halley-a-pu-percuter-la-terre-en-536-amenant-la-peste-noire.html

 

Yves Herbo et traductions, Sciences-Faits-Histoires, 21-11-2019

 

 

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