Romain
Identifié par une équipe de scientifiques américains, il pourrait avoir des implications importantes dans la recherche de formes de vie extraterrestres.
Dans la recherche des origines primordiales de la vie sur Terre, une découverte importante semble faire la lumière sur les molécules qui ont permis la naissance de la vie elle-même. En particulier, parmi les candidats les plus probables, une équipe de recherche américaine a identifié une substance simple qui pourrait avoir déclenché les étapes clés d’une réaction métabolique ancienne. Cette substance pionnière est une petite partie d’une protéine, un simple peptide que les scientifiques ont nommé Nickelback car son squelette est constitué d’atomes d’azote liés à deux atomes de nickel. La découverte, publiée dans un article de Science Advances, a des implications importantes pour la recherche de vie extraterrestre car elle donne aux chercheurs un nouvel indice à rechercher, a déclaré Vikas Nanda, chercheur au Center for Advanced Biotechnology and Medicine (CABM) de l’Université Rutgers. Piscataway, New Jersey, et co-auteur correspondant de l’étude.
« Il y a entre 3,5 et 3,8 milliards d’années, on pense qu’il y a eu un point de basculement sur Terre, quelque chose qui a déclenché le changement de la chimie prébiotique (les molécules avant la vie) – aux systèmes vivants et organiques – a déclaré Nanda – . Nous pensons que le changement a été déclenché par quelques petits précurseurs protéiques qui ont effectué des étapes clés dans une ancienne réaction métabolique. Et nous pensons avoir trouvé un de ces ‘peptides pionniers’ ».
Sur la base d’études en laboratoire menées par l’équipe de l’Université Rutgers appelée Evolution of Nanomachines in Geospheres and Microbial Ancestors (ENIGMA), qui fait partie du programme Astrobiology de la NASA, les chercheurs ont identifié que les peptides Nickelback, composés de 13 acides aminés et de deux ions nickel, sont un point de départ plausible pour la vie. Le nickel, expliquent les chercheurs, était un métal abondant dans les premiers océans. « Lorsqu’ils sont liés au peptide, les atomes de nickel deviennent de puissants catalyseurs, attirant des protons et des électrons supplémentaires et produisant de l’hydrogène gazeux – précisent-ils dans une note -. L’hydrogène était également un élément abondant sur la Terre primitive et pourrait avoir été une source d’énergie clé pour alimenter le métabolisme.
Un rendu informatique d’un peptide Nickelback, la substance qui a peut-être permis à la vie d’apparaître. Atomes d’azote du squelette liant deux atomes de nickel en bleu, orange. Crédit : Université Rutgers
Pour arriver à identifier les peptides Nickelback, les chercheurs ont adopté une approche « réductionniste » : en effet, ils ont commencé par examiner les protéines qui existent aujourd’hui et connues pour être associées à des processus métaboliques, mais sachant qu’elles sont trop complexes pour être les premières à émerger, ils les ont donc réduits à leur structure de base. Pour fonctionner comme stimulant d’origine, ces petits produits chimiques devraient être suffisamment simples pour s’assembler spontanément en une soupe prébiotique, ainsi que suffisamment actifs chimiquement pour posséder le potentiel de puiser de l’énergie dans l’environnement et d’effectuer un processus biochimique. . Après des séquences d’expériences, ces considérations ont conduit à la conclusion que les meilleurs candidats pour remplir ces fonctions étaient précisément les peptides Nickelback.
Comme indiqué, leur identification offre de nouveaux indices pour détecter si d’autres planètes sont sur le point de donner naissance à la vie, donnant aux scientifiques à la recherche de « biosignatures » connues pour être porteuses de vie un nouvel indice à rechercher. Dans le même temps, les résultats expérimentaux montrent que les protéines modernes, malgré leur complexité, ont probablement évolué à partir de simples précurseurs peptidiques sur la Terre primitive. « C’est important car s’il existe de nombreuses théories sur les origines de la vie, il existe très peu de tests en laboratoire réels de ces idées », a ajouté Nanda. Ce travail démontre que non seulement des enzymes métaboliques protéiques simples sont possibles, mais qu’elles sont très stables et très actives, ce qui en fait un point de départ plausible pour la vie. »
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