Les origines de la vie se produisent dans diverses conditions

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Les précurseurs potentiels de la vie sur Terre proviennent d’une variété de mélanges complexes. Selon une équipe de scientifiques, cela pourrait indiquer le développement de blocs de construction essentiels à la formation de molécules génétiques pour les origines de la vie sur Terre.

La vie sur la Terre primitive viendrait d’hétérocycles azotés

Les molécules génétiques permettent de stocker et de reproduire des informations et ont peut-être été déterminantes pour l’origine de la vie, mais on ignore comment elles sont issues d’environnements chimiques complexes qui existaient au début de la Terre.

De nouvelles découvertes, publiées cette semaine dans la revue Scientific Reports, suggèrent que la réponse pourrait commencer par les hétérocycles d’azote, des molécules annelées supposées être communes au début de la Terre et ailleurs dans le système solaire. Plusieurs types d’hétérocycles servent de bases nucléiques, ou sous-unités, de l’ADN et de l’ARN, des molécules génétiques utilisées par la vie telle que nous la connaissons.

Une équipe de chercheurs a découvert que les hétérocycles azotés pouvaient avoir servi de fondement à la vie dans une série de tests qui ont généré des mélanges chimiques complexes, tels que ceux éventuellement créés par des éclairs traversant l’atmosphère terrestre primitive. Des dizaines d’hétérocycles différents ont produit des précurseurs génétiques primitifs similaires, même lorsque la composition de l’atmosphère était modifiée dans le cadre de cette étude.

« Les vraies surprises ont été que tant de molécules différentes de ce type se sont révélées réactives et qu’elles ont formé la même étape, quelle que soit l’atmosphère simulée que nous avons utilisée », a déclaré House, qui est également directeur du Penn State Astrobiology Research Center et du consortium NASA Pennsylvania Space Grant.

Des réactions prébiotiques pourraient se produire dans le système solaire

Ces résultats appuient l’hypothèse selon laquelle des structures génétiques plus simples pourraient précéder la formation de l’ADN et de l’ARN et suggèrent que des réactions prébiotiques similaires pourraient se produire ailleurs dans le système solaire.

Contrairement aux précédentes études, qui avaient exploré des réactions similaires dans des conditions isolées, l’équipe a utilisé des mélanges complexes sur le plan organique qui simulent mieux la chimie de la Terre à ses débuts, sans savoir si ces réactions représenteraient une étape constructive vers la vie ou une impasse.

Dans cette étude, les hétérocycles ont réagi dans le mélange complexe pour former des chaînes chimiquement réactives, des structures reliant des hétérocycles entre eux et facilitant la formation de molécules plus complexes, ont indiqué les chercheurs.

Ces hétérocycles modifiés pourraient servir de sous-unités d’acides nucléiques peptidiques (PNA), un précurseur proposé de l’ARN. Le fait qu’ils se soient formés si facilement dans différentes conditions atmosphériques conforte la théorie selon laquelle des PNA auraient pu se former sur la Terre prébiotique.

« Nos résultats suggèrent la possibilité de PNA sur la Terre primitive depuis que nous avons observé de nombreuses voies de synthèse pour certaines de ses composantes », a déclaré Mike Callahan, professeur adjoint de chimie à la Boise State University. Ces résultats ont également des implications pour des précurseurs génétiques similaires sur d’autres mondes.

Des résultats qui pourraient avoir des implications au-delà de la Terre

« Les substances organiques réagissant avec les hétérocycles et formant ces chaînes latérales ont également été identifiées dans le milieu interstellaire; dans les comètes et même dans l’atmosphère de Titan », a déclaré Laura Rodriguez. « Et comme ces réactions étaient robustes dans des mélanges complexes dans une large gamme de conditions, nos résultats pourraient avoir des implications pour la formation de PNAs au-delà de la Terre. »

Source : Pennsylvania State University
Crédit photo : Pixabay

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