La question de savoir comment la vie est apparue ici sur Terre est un mystère qui continue de
L'un des aspects les plus décourageants du mystère concerne les peptides et les enzymes, qui tombent dans une sorte de «poulet et œuf». Pour résoudre ce problème, une équipe de chercheurs de l'University College London (UCL) a récemment mené une étude qui a effectivement démontré que des peptides auraient pu se former dans des conditions
L'étude qui détaille leurs conclusions a été récemment publiée dans la revue scientifique La nature. L'équipe de recherche était dirigée par le Dr Matthew Powner, lecteur de chimie organique au Département de chimie de l'UCL, et comprenait Pierre Canavelli et le Dr Saidul Islam - tous deux chercheurs de la section de chimie organique et biologique de l'UCL.
Comme Powner a expliqué le but de leur étude dans une récente interview avec UCL News:
«Les peptides, qui sont des chaînes d'acides aminés, sont un élément absolument essentiel de toute vie sur Terre. Ils forment le tissu des protéines, qui servent de catalyseurs aux processus biologiques, mais ils nécessitent eux-mêmes des enzymes pour contrôler leur formation à partir des acides aminés. Nous avons donc eu un problème classique de poulet et d'œufs - comment les premières enzymes ont-elles été fabriquées? "
Comme ils l'indiquent dans leur étude, des recherches considérables ont été consacrées par le passé à découvrir comment les peptides se sont formés et ont permis l'émergence de la vie. Cependant, toutes les recherches antérieures se sont concentrées sur les acides aminés, plutôt que sur la réactivité de leurs précurseurs chimiques (appelés aminonitriles).
Alors que les aminonitriles nécessitent des conditions difficiles pour former des acides aminés (généralement fortement acides ou alcalins), les acides aminés doivent être rechargés en énergie pour former des peptides. Cependant, les chercheurs ont trouvé un moyen de contourner ces deux étapes en démontrant que les peptides pouvaient être fabriqués directement à partir d'aminonitriles riches en énergie.
Leur méthode a profité de la réactivité intégrée des aminonitriles avec les autres molécules qui faisaient partie de l'environnement primordial de la Terre. Le procédé consistait à combiner du sulfure d'hydrogène avec des aminonitriles et le substrat chimique ferricyanure ([Fe (CN)6]3?) dans l'eau, qui a donné des peptides.
Ce que cela a démontré, c'est que les aminonitriles sont capables de réaliser seuls la formation de liaisons peptidiques dans l'eau, et avec une plus grande facilité que les acides aminés. En outre, il a montré que cela pouvait se produire dans des conditions et des produits chimiques dégazés lors des éruptions volcaniques et qui étaient probablement présents sur Terre il y a des milliards d'années. Pour Pierre Canavelli, premier auteur de l'étude:
«La synthèse contrôlée, en réponse à des stimuli environnementaux ou internes, est un élément essentiel de la régulation métabolique, nous pensons donc que la synthèse peptidique aurait pu faire partie d'un cycle naturel qui a eu lieu au tout début de l'évolution de la vie.»
"C'est la première fois que des peptides se sont avérés de façon convaincante se former sans utiliser d'acides aminés dans l'eau, en utilisant des conditions relativement douces susceptibles d'être disponibles sur la Terre primitive", a ajouté le co-auteur Dr. Saidul Islam.
Ces résultats pourraient avoir des implications importantes pour l'étude de l'abiogenèse, ainsi que la recherche de la vie sur des planètes extrasolaires. Ils peuvent également être utiles dans le domaine de la chimie de synthèse car la formation de liaisons amides est essentielle à la fabrication de matériaux synthétiques, bioactifs. Par rapport aux procédés chimiques conventionnels utilisés dans le commerce, cette nouvelle méthode est plus efficace et beaucoup plus rentable.
Pour l'avenir, l'équipe de recherche cherche à poursuivre ses études en trouvant d'autres moyens par lesquels les aminonitriles peuvent conduire à des peptides. Ils étudient également actuellement les propriétés fonctionnelles des peptides que leur expérience a produits dans l'espoir de mieux comprendre comment ils auraient pu aider à déclencher la formation de la vie sur Terre ca. Il y a 4 milliards d'années.
Après plusieurs générations à essayer (et à échouer) de recréer les éléments constitutifs de la vie, se pourrait-il que les scientifiques se soient simplement penchés sur la question
