© Francesco Piazza
Pour expliquer cette surprenante sélectivité, les scientifiques du Centre de biophysique moléculaire (CNRS), grâce à mesures expérimentales en spectroscopie RMN et des calculs de physique statistique, ont mis en évidence une inversion de population entre le pyranose et le furanose qui devient l’espèce majoritaire, lorsque le milieu est soumis à un gradient de température. Cet état de « non-équilibre » pourrait favoriser l’utilisation préférentielle du furanose, maintenant plus abondant, pour former le squelette de l’ADN et l’ARN.
Ces travaux proposent ainsi un modèle capable d’expliquer l’augmentation de concentration en furanose au-delà des limites fixées par la thermodynamique à l'équilibre, dans les conditions de pression et de température que l’on retrouve dans des systèmes hydrothermaux. Des gradients de température similaires étant observés dans les environnements hydrothermaux sous-marins, le modèle proposé pourrait expliquer la sélection du furanose comme sucre de la vie il y a plus de 4 milliards d’années sur la Terre primitive, époque à laquelle les sources hydrothermales étaient omniprésentes.
Note:
* composés présentant la même formule chimique mais un enchainement différent des atomes dans la molécule.
Référence:
Avinash Vicholous Dass, Thomas Georgelin, Frances Westall, Frédéric Foucher, Paolo De Los Rios, Daniel Maria Busiello, Shiling Liand & Francesco Piazza.
Equilibrium and non-equilibrium furanose selection in the ribose isomerisation network
Nature Communications, 12 2749 (2021) https://www.nature.com/articles/s41467-021-22818-5
Contacts:
- Francesco Piazza - Enseignant-chercheur au Centre de biophysique moléculaire - Francesco.Piazza at cnrs-orleans.fr
- Stéphanie Younès - Responsable Communication - Institut de chimie du CNRS - inc.communication at cnrs.fr
- Anne-Valérie Ruzette - Chargée scientifique pour la communication - Institut de chimie du CNRS - anne-valerie.ruzette at cnrs.fr
- Christophe Cartier dit Moulin - Chercheur à l'Institut parisien de chimie moléculaire & Chargé de mission pour la communication scientifique de l'INC - inc.communication at cnrs.fr
Source: CNRS INC