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Posté par Adrien le Vendredi 03/12/2010 à 02:00
GFAJ-1: découverte de la première forme de vie possédant une chimie alternative
La NASA a annoncé mardi dernier une conférence de presse sur une découverte majeure en astrobiologie. Cette découverte était décrite comme ayant « un impact sur la recherche des preuves de l'existence d'une vie extraterrestre ». Depuis, les plus folles rumeurs circulent sur le net. Rassurez-vous tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) de suite: non, les martiens ne sont pas encore venus nous rendre visite ! Mais la découverte est tout de même très étonnante...

La conférence de presse a eu lieu jeudi soir (20h heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il...) française). La NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son...) a annoncé la découverte d’un organisme vivant différent, le premier connu possédant une chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) alternative. Et c’est sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive...), au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal, et en particulier celle...) du lac (En limnologie, un lac est une grande étendue d'eau située dans un continent où il suffit que la profondeur, la superficie, ou le volume soit suffisant pour provoquer une stratification, une...) Mono en Californie, que cet organisme « extra-organique » a été découvert. Il s’agit d’une bactérie baptisée GFAJ-1, membre du groupe Gammaproteobacteria. Sur les 6 éléments de base de la chimie organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques.), la bactérie remplace dans sa chimie le phosphore (Le phosphore est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole P et de numéro atomique 15.) par un autre élément: l’arsenic (L’arsenic est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole As et de numéro atomique 33, présentant des propriétés intermédiaires entre celles des métaux et des...).


Cellules de bactérie GFAJ-1 sur un milieu contenant de l'arsenic, mais pas de phosphore.
L’arsenic a remplacé le phosphore en tant que constituant des bactéries.

Tous les êtres vivants connus, de la plus petite bactérie au plus gros animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire qu’il se nourrit de...) ou végétal, sont constitués de 6 éléments de bases: le carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.), l'hydrogène, l'azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage courant, l'azote désigne le gaz diatomique diazote N2, constituant majoritaire...), l'oxygène, le phosphore et le soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de numéro atomique 16.). Ces éléments permettent la mise en œuvre de la chimie organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de...), et la construction des briques de base de la vie (La vie est le nom donné :) telle que l’ADN. Aucun organisme vivant connu ne dérogeait à cette règle, aussi extrême soit-il, de sorte que les scientifiques s’en servaient de référence pour la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) d’une vie extraterrestre (La vie extraterrestre désigne toute forme de vie existant ailleurs que sur la planète Terre. Son existence reste hypothétique. En effet, aucune vie extraterrestre n’a été...) éventuelle, jusqu’à maintenant.

Trois chercheurs sont à l'initiative de ces travaux: Mme Wolfe-Simon, chercheuse à l'USGS en astrobiologie, Ariel Anbar, de l'Université de l'Arizona et Paul Davies. Ces trois chercheurs avaient déjà publié en 2009 des travaux soumettant l'idée que l'arsenic puisse se substituer au phosphore dans des formes de vie. En effet, l'arsenic est très proche du phosphore dans le tableau (Tableau peut avoir plusieurs sens suivant le contexte employé :) périodique des éléments. C'est en faisant suite à cette hypothèse que Madame Wolfe-Simon a souhaité expérimenter sa théorie en Californie, au lac Mono qui présente la particularité d'avoir un taux très élevé de sel et d'arsenic.

Elle a donc prélevé des sédiments et s'aperçut qu'une bactérie avait effectivement survécu à la présence d'arsenic. Il s'agit de la bactérie GFAJ-1, déjà connue. Après une analyse plus poussée, les chercheurs se sont rendu (Le rendu est un processus informatique calculant l'image 2D (équivalent d'une photographie) d'une scène créée dans un logiciel de modélisation 3D comportant à la fois...) compte que non seulement elle avait survécu à l'arsenic, mais également qu'elle en vivait ! Cette bactérie a incorporé l'arsenic dans son ADN afin d'en faire un des facteurs de son propre développement.

Le phosphore est utilisé pour la constitution de l’ADN et de l’ARN, supports de l’information génétique au sein des cellules vivantes. C’est également un élément constituant l’ATP, molécule indispensable permettant l’apport en énergie des cellules. L’arsenic est un poison (Les poisons sont, en biologie, des substances qui provoquent des blessures, des maladies ou la mort d'organismes par une réaction chimique, à l'échelle moléculaire. Cette définition exclut les agents physiques, même de...) pour la plupart des êtres vivants car sa constitution lui permet de prendre la place du phosphore dans l’organisme, engendrant un grave malfonctionnement des cellules. Le microorganisme découvert par l’équipe de chercheurs ne se contente pas d’être résistant aux effets indésirables de l’arsenic, mais l’intègre directement comme partie de lui-même, comme composant de base de sa propre chimie.

Une découverte qui éclaire d’une lumière nouvelle la biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie...), avec en ligne de mire (Une mire est un dispositif permettant la mesure des paramètres d'un système de reproduction d'images.) l’astrobiologie: une preuve de l’incroyable capacité d’adaptation de la vie à prendre en compte pour la recherche d’une éventuelle vie extraterrestre. Les planètes susceptibles d’accueillir la vie pourraient voir prochainement leur nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) s’accroitre sensiblement.

Auteurs de l'article: Cédric DEPOND & Adrien BERNARD

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Illustration: NASA