[News] Le CO2 à l’origine de la vie ?

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Redbran
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[News] Le CO2 à l’origine de la vie ?

Message par Redbran » 01/05/2018 - 12:00:33

Une simple réaction entre le dioxyde de carbone (CO2) et divers métaux dans de l’eau salée donne une nouvelle piste pour comprendre l’origine de biomolécules – et donc de la vie – sur Terre. Cette réaction pourrait expliquer comment certains organismes primitifs créaient les molécules nécessaires à leur survie à partir de CO2 avant l’apparition des protéines. Cette découverte d’une équipe de l’Institut de sciences et d’ingénierie supramoléculaire (CNRS/Université de Strasbourg) est parue dans Nature Ecology & Evolution. Une petite révolution en chimie prébiotique.

Image
La fixation du CO2 promue par le fer métallique (à gauche)
et la voie biologique promue par le H2 (à droite).
©Joseph Moran
Certains organismes fabriquent leur « matière première » biologique à partir de dioxyde de carbone (CO2). Ce CO2 leur permet de synthétiser de l’acétate à partir duquel ils forment des lipides, et du pyruvate qui est précurseur d’acides aminés, de sucres et par extension, d’ARN. Ils ont donc besoin de fixer le CO2 pour l’utiliser. Pour cela, ils recourent à un ensemble de réactions biochimiques appelé voie de Wood-Ljungdahl. Longtemps considérée comme la plus ancienne voie de fixation du carbone, cette voie nécessite des enzymes. Or, peu après l’apparition des océans sur Terre, ces enzymes n’existaient pas mais le CO2 et les métaux étaient abondants. Il serait donc pertinent, dans un scénario retraçant l’origine de la vie, d’identifier une voie de fixation du carbone sans enzyme qu’auraient pu utiliser des organismes primitifs. C’est ce que viennent de réaliser des chercheurs de l’Institut de sciences et d’ingénierie supramoléculaire (CNRS/Université de Strasbourg).

Inspirés par la nature, les chercheurs ont sélectionné les mêmes métaux que ceux présents naturellement dans les enzymes de la voie de Wood-Ljungdahl. En faisant réagir du fer, du nickel ou du cobalt avec du CO2 dans de l’eau salée, l’équipe a identifié des conditions pour la production sélective d’acétate et de pyruvate. Cette sélectivité analogue à celle des enzymes indique que ces dernières ne feraient qu’accélérer une réaction qui avait déjà lieu avant l’apparition de vie sur Terre.

Les conditions identifiées sont également compatibles avec les précédents travaux du groupe sur l’origine de la vie : les chercheurs avaient alors mis en évidence une manière d’exécuter sans enzyme une autre voie de la fixation du carbone. Ces nouveaux travaux renforcent donc l’hypothèse de l’origine spontanée de la vie sur Terre en proposant des conditions unifiant deux voies de la fixation non-enzymatique du carbone.

Références publication:
Sreejith J. Varma, Kamila B. Muchowska, Paul Chatelain et Joseph Moran
Native iron reduces CO2 to intermediates and end-products of the acetyl CoA pathway
Nature Ecology & Evolution – Avril 2018
Doi: 10.1038/s41559-018-0542-2

Plus d'information:
Comprendre le cycle de Krebs inverse, une réponse à l'origine de la vie ?

Contacts chercheurs:
Joseph Moran, ISIS UM Strasbourg

Source: CNRS INC

Pendesinialessandro
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Re: [News] Le CO2 à l’origine de la vie ?

Message par Pendesinialessandro » 01/05/2018 - 13:23:37

Bonjour

Un petit rappel de l’Evolution biologique :
On situe à environ 3,8 milliards d’années l’époque qui rassembla toutes les conditions (physiques et chimiques) nécessaires à la formation de la première molécule capable de se dupliquer : l’acide ribonucléique (ARN). Cet ARN est capable non seulement de s’autorépliquer, mais de sécréter aussi des protéines ; il serait doté de cette double performance. ARN se suffisant donc à lui-même contrairement à l’acide désoxyribonucléique (ADN) qui sera, lui, strictement destiné au stockage de l’information génétique. Quant aux protéines, indispensables à l’édification des structures vitales, nous savons qu’elles résultent de l’association d’acides aminés dont nous avons envisagé déjà les modalités de l’apparition en ce tout premiers temps de notre histoire. L’étape suivante se situant à environs 3,4 milliards d’années, qu’apparaissent les premières structures cellulaires connues, ces procaryotes que nous connaissons puisque les bactéries en sont la variété la plus commune. Ce sont des cellules isolées dépourvues de noyau, vivant pour la plupart dans l’eau et capables d’entretenir leur vie en transformant le dioxyde de carbone en sucres, en molécules organiques et en oxygène gazeux.

P.S. La vie biologique est explicable de bout en bout, même si nous ne pouvons pas dire avec certitude aujourd’hui –compte tenu des nombreux éléments en jeu- comment elle s’est initialement formée. Mais ne désespérons pas : cette énigme est à notre portée. Elle sera un jour ou l’autre, bien décryptée ! A moins que….. :houla2:

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POB
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Re: [News] Le CO2 à l’origine de la vie ?

Message par POB » 02/05/2018 - 7:11:37

Ouaip, les pessimistes - qui ne sont en fait que des optimistes bien informés - redoutent que la connerie humaine, l'égoïsme et la cupidité criminelle d'oligarchies toutes puissantes ne dévastent à tel point la planète que la Vie y devienne impossible.
D'autres redoutent que l'expansion brutale de religions imbéciles et conquérantes ne réduise à néant toute civilisation digne de ce nom, et donc toute forme de recherche intelligente.
Il en est aussi qui craignent que les humains n'en viennent un jour à une guerre nucléaire.
Il y en a même qui ont peur qu'un astéroïde géant n'entre un jour en collision avec la Terre et que l'humanité connaisse le destin des dinosaures.
Les optimistes - qui sont surtout des pessimistes mal informés - se fichent bien de toutes ces craintes et se bornent à vivre du moins mal qu'ils peuvent avec la philosophie de Candide, en se disant que si les 4 "cavaliers de l'Apocalypse" ci-dessus identifiés déboulent et ravagent la Terre, ce qu'il n'est pas forcément aberrant d'imaginer, ils seront dans le trou depuis longtemps et que cela ne les concerne pas.
Le crime ne prospère qu'avec la passivité des victimes imbéciles.

Bien rares sont encore ceux qui s'inquiètent non pas du devenir de l'humanité mais de l'avenir de notre planète.
J'en suis et pas mal de lecteurs de ce site en sont aussi.
Comprendre l'origine de la Vie est un défi passionnant.
:bieres:
C'est une grande misère de n'avoir pas assez d'esprit pour parler, ni assez de jugement pour se taire. (La Bruyère)

Noxx
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Re: [News] Le CO2 à l’origine de la vie ?

Message par Noxx » 02/05/2018 - 9:32:14

Sans optimisme ou pessimisme, l'avenir de la planète se fera sans nous. C'est ce que nous apprends l'histoire, bien longue pour notre espèce, de la Terre. Il n'y a aucune raison de penser que nous ne passerons pas, comme sont passés les forêts du Carbonifère et ses insectes géants, les dinosaures géants... Reste à voir en quoi nous aurons été "géants" ;-)
Cela ne veut pas dire que d'ici là nous devions nous comporter comme des "sagouins" (pardon pour les sagouins qui font bien moins de dégâts que nous) et ne pas essayer de "cultiver notre jardin", pourvu que cela soit un jardin pas trop laid...

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