Leur composition nous rapproche de la compréhension de l’histoire de notre propre biochimie.
L’origine de la vie sur Terre reste un mystère. Mais les météorites peuvent nous aider à clarifier l’un des nombreux « pourquoi » qui tournent autour de ses éléments constitutifs, les acides aminés, les éléments constitutifs des protéines. Les acides aminés des êtres vivants ont tous la même caractéristique : ils apparaissent exclusivement sous la forme L, l’une des deux formes énantiomères possibles, c’est-à-dire que ces molécules sont le reflet les unes des autres mais ne sont pas superposables. Un exemple pratique de cette propriété, appelée chiralité, sont nos mains : la droite et la gauche sont des images miroir l’une de l’autre, mais peu importe à quel point nous essayons de les tourner et de les faire pivoter, nous remarquons qu’elles ne sont pas superposables. En d’autres termes, précisément parce que les mains sont chirales, lorsque nous portons des gants, nous en avons besoin d’un qui s’adapte à la droite et d’un qui s’adapte à la gauche. De même, de nombreuses molécules ont cette propriété, y compris les acides aminés, ce qui indique que leur forme L (la version « gauche ») ne peut pas être superposée à la version « droite » (D) en miroir.
Sur Terre, les acides aminés biologiques apparaissent exclusivement sous leur forme L, mais la raison n’en est pas encore comprise. Si vous essayez de les synthétiser artificiellement, les formes L et D sont produites en quantités égales. Cela suggère que, à un moment donné dans le passé, les acides aminés L ont réussi à dominer un monde hétéro-chiral. Ce phénomène est connu sous le nom de « rupture de symétrie chirale ».
Les météorites et l’origine de la vie sur Terre
Dans ce contexte, une équipe de recherche dirigée par le professeur adjoint Mitsuo Shoji de l’Université de Tsukuba, au Japon, a mené une étude visant à clarifier pourquoi les acides aminés des êtres vivants sont en forme de L. Comme expliqué dans un article publié dans The Journal of Physical Chemistry Letters, l’équipe a recherché des preuves à l’appui de l’origine cosmique de l’homochiralité biologique des acides aminés, trouvant des indices sur la raison de cette asymétrie dans les propriétés optiques des acides aminés trouvés sur la météorite de Murchinson, ainsi nommée parce qu’elle est tombée près de la ville de Murchinson , en Australie, en 1969. Curieusement, même dans les échantillons de cette météorite, les énantiomères L étaient plus répandus que leur homologue D, ce qui a conduit les chercheurs à formuler diverses hypothèses.
L’un d’eux nous ramène à la Voie lactée primitive, où l’asymétrie chirale aurait pu être induite par la raie d’émission dite CP de Lyman-α (Lyα), une raie spectrale de l’atome d’hydrogène. Pour étudier cette possibilité, les chercheurs ont effectué des calculs de mécanique quantique en analysant les réactions induites par Lyα à partir de précurseurs d’acides aminés, à savoir les aminopropanals (AP) et les aminonitriles (AN).
Les résultats ont montré que les énantiomères L des aminonitriles se forment préférentiellement sous irradiation de Lyα dextre (R-CP), leurs rapports énantiomériques correspondant à ceux des acides aminés correspondants. « Pris ensemble, nos résultats suggèrent que les aminonitriles sont à l’origine de l’homochiralité », a noté le Dr. Shoji – . Plus précisément, l’irradiation des précurseurs avec un rayonnement Lyα R-CP conduit à un rapport plus élevé d’énantiomères L. La prédominance ultérieure des acides aminés L est possible grâce à des réactions induites par les molécules d’eau et la chaleur ».
L’étude nous rapproche un peu plus de la compréhension de l’histoire complexe de notre propre biochimie, bien que d’autres études portant sur de futurs échantillons d’astéroïdes et de comètes doivent être menées pour valider la découverte. « De nouvelles analyses et investigations théoriques sur les précurseurs d’acides aminés et d’autres molécules prébiotiques liées aux sucres et aux bases azotées fourniront de nouvelles informations sur l’évolution chimique des molécules et, par conséquent, sur l’origine de la vie », a conclu le Dr Shoji.
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