Le plan de la vie pourrait-il avoir été généré dans des astéroïdes ?
"J'étais étonné qu'ils aient vu la cytosine, qui est très fragile"
Grâce à de nouvelles analyses, des scientifiques viennent de trouver les deux dernières des cinq unités informationnelles de l'ADN et de l'ARN qui restaient à découvrir dans des échantillons provenant de météorites. Bien qu'il soit peu probable que l'ADN puisse se former dans une météorite, cette découverte démontre que ces parties génétiques sont disponibles et pourraient avoir contribué au développement des molécules d'instruction sur la Terre primitive. La découverte, réalisée par une équipe internationale avec des chercheurs de la NASA, apporte des preuves supplémentaires que les réactions chimiques dans les astéroïdes peuvent fabriquer certains des ingrédients de la vie, qui auraient pu être livrés à la Terre ancienne par des impacts de météorites ou peut-être par la chute de poussières.
Image conceptuelle de météoroïdes livrant des nucléobases à l'ancienne Terre. Les nucléobases sont représentées par des diagrammes structurels avec les atomes d'hydrogène en sphères blanches, le carbone en noir, l'azote en bleu et l'oxygène en rouge.
NASA Goddard/CI Lab/Dan Gallagher
Tout l'ADN et l'ARN, qui contient les instructions permettant de construire et de faire fonctionner chaque être vivant sur Terre, contient cinq composants informationnels, appelés nucléobases. Jusqu'à présent, les scientifiques qui parcouraient les échantillons extraterrestres n'avaient trouvé que trois de ces cinq éléments. Cependant, une récente analyse effectuée par une équipe de scientifiques dirigée par le professeur associé Yasuhiro Oba de l'université d'Hokkaido, au Japon, a permis d'identifier les deux dernières nucléobases qui avaient échappé aux scientifiques.
Les nucléobases appartiennent à des classes de molécules organiques appelées purines et pyrimidines, qui présentent une grande variété. Cependant, la raison pour laquelle d'autres types de nucléobases n'ont pas encore été découverts dans les météorites reste un mystère.
"Je me demande pourquoi les purines et les pyrimidines sont exceptionnelles en ce sens qu'elles ne présentent pas de diversité structurelle dans les météorites carbonées, contrairement à d'autres classes de composés organiques comme les acides aminés et les hydrocarbures", a déclaré Oba, auteur principal d'un article sur la recherche publié le 26 avril dans Nature Communications. "Puisque les purines et les pyrimidines peuvent être synthétisées dans des environnements extraterrestres, comme l'a démontré notre propre étude, on pourrait s'attendre à trouver une grande diversité de ces molécules organiques dans les météorites."
"Nous avons maintenant la preuve que l'ensemble complet des nucléobases utilisées dans la vie aujourd'hui aurait pu être disponible sur Terre lorsque la vie est apparue", a déclaré Danny Glavin, co-auteur de l'article au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.
Cette paire de nucléobases nouvellement découverte, la cytosine et la thymine, a échappé aux analyses précédentes, probablement en raison de leur structure plus délicate, qui a pu se dégrader lorsque les scientifiques ont extrait des échantillons. Dans les expériences précédentes, les scientifiques ont créé une sorte de "thé de météorite", en plaçant des grains de météorite dans un bain chaud pour laisser les molécules de l'échantillon s'extraire dans la solution, puis ont analysé la composition moléculaire du bouillon extraterrestre.
"Nous étudions ces extraits d'eau car ils contiennent les bonnes choses, d'anciennes molécules organiques qui auraient pu être des éléments clés de l'origine de la vie sur Terre", a déclaré Glavin.
En raison de la délicatesse de ces deux nucléobases, l'équipe était initialement sceptique quant à leur présence dans les échantillons. Mais deux facteurs peuvent avoir contribué à cette nouvelle découverte : premièrement, l'équipe a utilisé de l'eau froide pour extraire les composés au lieu de l'acide formique chaud - qui est très réactif et aurait pu détruire ces molécules fragiles dans les échantillons précédents. Deuxièmement, elle a utilisé des méthodes d'analyse plus sensibles, capables de détecter de plus petites quantités de ces molécules.
"Ce groupe a réussi à mettre au point une technique qui ressemble plus à une infusion froide qu'à un thé chaud et qui est capable d'extraire des composés plus délicats", a déclaré Jason Dworkin, co-auteur de l'article à la NASA Goddard. "J'ai été étonné qu'ils aient vu la cytosine, qui est très fragile".
Cette découverte ne permet pas de savoir si la vie sur Terre a reçu une aide de l'espace ou si elle est apparue exclusivement dans la soupe prébiotique des débuts de la planète. Mais le fait de compléter l'ensemble des bases nucléiques qui constituent la vie aujourd'hui, en plus des autres molécules trouvées dans l'échantillon, donne aux scientifiques qui tentent de comprendre le début de la vie davantage de composés à expérimenter en laboratoire.
"Cela ajoute de plus en plus de pièces ; on a découvert que les météorites contenaient des sucres et des bases maintenant", a déclaré Dworkin. "C'est passionnant de voir les progrès réalisés dans la fabrication des molécules fondamentales de la biologie depuis l'espace."
Cette analyse n'a pas seulement permis d'étoffer la panoplie de ceux qui modélisent l'apparition de la vie sur Terre, elle a également fourni une preuve de concept pour une technique plus efficace d'extraction d'informations à partir d'astéroïdes à l'avenir, notamment à partir des échantillons de Bennu qui feront leur chemin vers la Terre l'année prochaine via la mission OSIRIS-REx de la NASA.
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