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Un élément clé de l’ARN se serait formé sur les comètes

Publié par Le Nouveau Paradigme sur 11 Mai 2016, 09:25am

Catégories : #Sciences

 

Dans une enceinte qui reproduit les conditions à la surface d’une comète, des chercheurs ont synthétisé le ribose, un sucre, qui participe à la structure de l’ARN.

 

 

Un mélange d'eau, d'ammoniac et de méthanol est exposé à un rayonnement ultraviolet pour reproduire

 

En laboratoire, un mélange d'eau, d'ammoniac et de méthanol est exposé à un rayonnement ultraviolet (à gauche) pour reproduire l'évolution naturelle des glaces interstellaires observées dans un nuage moléculaire (à droite, les piliers de la création), conduisant à la formation de molécules de sucre.

Louis Le Sergeant d'Hendecourt (CNRS) / NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

 

La recherche de l’origine de la vie sur Terre est avant tout une question de chimie. En effet, tous les organismes vivants sur la planète ont un point commun : leur matériel génétique est conservé sous la forme d’ADN ou d’ARN. Ces macromolécules sont complexes et correspondent à un assemblage d’éléments plus simples. Mais comment « ces briques élémentaires » se sont-elles formées ? Une hypothèse est que ces composés sont nés lors de processus chimiques à la surface des comètes glacées. Or de nombreuses observations confirment le présence d’acides aminés (constituants des protéines) et de bases azotées (éléments des acides nucléiques tels l’ADN et l’ARN) sur des comètes. Pour étudier les réactions chimiques qui s’y déroulent, une équipe internationale comprenant des chercheurs de l’Institut de chimie de Nice, de l’Institut d’astrophysique spatiale à Orsay et du synchrotron Soleil, a reproduit les conditions qui règnent sur une comète dans une enceinte artificielle. L’analyse a montré la présence de ribose, un sucre qui sert de « colonne vertébrale » à l’ARN.

Deux approches sont utilisées pour étudier la chimie prébiotique (qui a produit les ingrédients essentiels à l’apparition de la vie) : la recherche in situ des composés organiques sur les comètes (comme avec Philae sur la comète « Tchouri »), ou la synthèse en laboratoire de ces éléments dans des conditions similaires à celle d’une comète. C’est cette seconde approche qu'ont exploré Uwe Meierhenrich et ses collègues. À l’Institut d’astrophysique spatiale, les chercheurs ont introduit dans une enceinte à basse température (78 kelvins) et faible pression (10-7 millibar) des molécules d’eau (H2O), de méthanol (CH3OH) et d’ammoniac (NH3), un mélange que l’on retrouve sur les grains de poussière qui se sont agglutinés pour former les comètes. Ces composés se sont condensés sur les parois de l’enceinte et ont ensuite été soumis à un rayonnement ultraviolet tel que celui qui baignait le disque protoplanétaire qui a donné le Système solaire. Ce rayonnement apporte l’énergie qui amorce des réactions chimiques entre les composants. L’enceinte a ensuite été chauffée jusqu’à température ambiante pour simuler ce qui se passe lorsqu’une comète se rapproche du Soleil. Une grande diversité de molécules plus ou moins complexes ont ainsi été synthétisées.

Les chercheurs ont analysé le contenu des échantillons à l’Institut de chimie de Nice grâce à des techniques de chromatographie en phase gazeuse et de spectrométrie de masse. Un grand nombre de molécules organiques ont été détectées, dont le ribose (qui comprend une chaîne de cinq atomes de carbone, une fonction aldéhyde et quatre groupes hydroxyles OH, qui en font un sucre). L’abondance des différents éléments a permis aux chercheurs d’esquisser le processus de formation du ribose. La synthèse serait initiée par des réactions entre molécules de formaldéhyde (qui est obtenu simplement à partir de méthanol et d’eau). Il ne reste plus qu’à confirmer ce résultat en détectant des traces de ribose dans les glaces d’une comète !


http://www.pourlascience.fr

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