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Des éléments constitutifs essentiels de l’ADN – des composés appelés nucléobases – ont été détectés pour la première fois dans un environnement imitant des nuages gazeux que l’on retrouve entre les étoiles. Cette découverte nous rapproche de la compréhension des origines de la vie sur Terre.

Des éléments constitutifs de la vie dans des nuages interstellaires

« Ce résultat pourrait être essentiel pour élucider des questions fondamentales pour l’humanité, telles que les composés organiques qui existaient lors de la formation du système solaire et comment ils ont contribué à la naissance de la vie sur Terre « , explique Yasuhiro Oba, de l’Institut des sciences de l’Université de Hokkaido.
Les scientifiques ont déjà détecté certaines des molécules organiques de base nécessaires au début de la vie dans des comètes, des astéroïdes et des nuages gazeux géants dispersés entre les étoiles.
On pense que ces molécules pourraient avoir atteint la Terre par des impacts de météorites il y a environ quatre milliards d’années, fournissant les ingrédients clés du cocktail chimique qui a donné naissance à la vie. Apprendre comment ces molécules se sont formées est vital pour comprendre les origines de la vie.
L’unité structurale de base de l’ADN et de l’ARN est appelée nucléotide et se compose d’une nucléobase, d’un sucre et d’un groupe phosphate. Des études antérieures imitant les conditions dans les nuages moléculaires interstellaires ont détecté la présence de sucres et de phosphate, mais pas de nucléobases.
Maintenant, Yasuhiro Oba et ses collègues de l’Université d’Hokkaido, de l’Université de Kyushu et de l’Agence japonaise pour la science et la technologie marines et terrestres (JAMSTEC) ont utilisé des méthodes analytiques avancées pour détecter les nucléobases fondamentales dans un environnement interstellaire dans des nuages simulés.

Les expériences ont permis de détecter la présence des nucléobases

L’équipe a mené ses expériences dans une chambre de réaction ultra-vide. Un mélange gazeux d’eau, de monoxyde de carbone, d’ammoniac et de méthanol a été introduit au continu sur un analogue de poussière cosmique à une température de -263° Celsius.
Deux lampes à décharge au deutérium fixées à la chambre fournissaient de la lumière ultraviolette pour activer les réactions chimiques. Ce processus a permis de créer un film de glace sur l’analogue de poussière à l’intérieur de la chambre.
L’équipe a utilisé un spectromètre de masse à haute résolution et un chromatographe liquide à haute performance pour analyser le produit qui s’est formé sur le substrat après l’avoir chauffé à température ambiante.
Les récents progrès de ces outils technologiques leur ont permis de détecter la présence des nucléobases, notamment de la cytosine, de l’uracile, de la thymine, de l’adénine, de la xanthine et et de l’hypoxanthine. Ils ont également détecté des acides aminés, qui sont les éléments constitutifs des protéines, et plusieurs types de dipeptides, ou un dimère d’acide aminé, dans le même produit.
L’équipe soupçonne que des expériences antérieures simulant des environnements de nuages moléculaires interstellaires auraient produit des nucléobases, mais que les outils analytiques utilisés à ce moment n’étaient pas assez sensibles pour les détecter dans des mélanges complexes.

La formation des précurseurs moléculaires de la vie

« Nos résultats suggèrent que les processus que nous avons reproduits pourraient mener à la formation des précurseurs moléculaires de la vie « , dit Yasuhiro Oba. « Ces résultats pourraient améliorer notre compréhension des premières étapes de l’évolution chimique dans l’espace. »
Cette recherche a été publiée dans Nature Communications.
Source : Hokkaido University
Crédit photo : Pixabay

Des éléments constitutifs de la vie créés en laboratoiremartinEspace
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