GFAJ-1: découverte de la première forme de vie possédant une chimie alternative

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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 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 française). La NASA a annoncé la découverte d’un organisme vivant différent, le premier connu possédant une chimie alternative. Et c’est sur Terre, au sein du lac 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 bactérie remplace dans sa chimie le phosphore par un autre élément : l’arsenic.

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 ou végétal, sont constitués de 6 éléments de bases : le carbone, l'hydrogène, l'azote, l'oxygène, le phosphore et le soufre. Ces éléments permettent la mise en œuvre de la chimie organique, et la construction des briques de base de la vie 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 d’une vie extraterrestre 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 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 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 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, avec en ligne de mire 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 s’accroitre sensiblement.

VI
Victor

LES MARTIENS SONT DANS LE LAC! LES MARTIENS SONT DANS LE LAC! Sur une musique de Pink Floyd
:pet: :pet: :pet: :pet: :pet: :lol: :lol: :lol: :lol:

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Vanos

Remarquable découverte qui ne remet pas en cause la chimie du carbone, base de la vie.

AT
atchoum

N'est-ce pas une adaptation "après coup" remplaçant le phosphore par l'arsenic ?
Cela ne prouverait pas que la vie soit capable de surgir d'un milieu toxique du point de vue
d'un organisme terrestre.

A moins que ce ne soit le contraire, comme l'avait suggéré Asimov depuis longtemps dans une de ses
nouvelles où la vie terrestre ne serait qu'une exception dans l'univers, du fait de l'action d'un parasite,
ce qui explique pourquoi les extra-terrestres nous évitent ...

DA
Daklok
  • Les organismes "arsenic" sont-ils apparus tels quels, ou bien évolué à partir d'organismes "normaux" ?

La seule différence qu'ont ces bactéries avec les autres c'est leur capacité à survivre dans un milieu contenant de l'arsenic. Comme dit dans l'article, cette "nouvelle" bactérie est un membre du groupe Gammaproteobacteria, donc cette bactérie était "normale" et s'est simplement adaptée à un nouvel environnement. Comme toutes les autres.

  • Quel degré de complexité peuvent-ils atteindre si on les laisse évoluer ?

Ce n'est pas comme si les organismes vivants avaient une quelconque tendance à se complexifier comme ça. Évolution n'est pas égal à complexification.

Il reste apparemment des doutes sur la faculté de ces bêbêtes à effectivement incorporer l'arsenic à la place du phosphore dans toutes leurs molécules. Je préfère rester sceptique envers cette faculté en attendant d'autres recherches, mais même dans ce cas ce n'est pas comme si on avait mis à jour une forme de vie radicalement différente.

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cisou9

:_salut:
Donc on sait que le phosphore et l'oxygène ne sont pas nécessaire à la vie, quel sera le prochain composant ? le carbone ?

BR
breton67400

Les planètes susceptibles d’accueillir la vie pourraient voir prochainement leur nombre s’accroitre sensiblement.

Ah, je ne savais pas qu'on cherchait spécialement le phosphore dans les atmosphères des planètes ?

cisou9
Donc on sait que le phosphore et l'oxygène ne sont pas nécessaire à la vie, quel sera le prochain composant ? le carbone ?

Bien-sûr que si, l'oxygène est nécessaire à la vie : la vie est constituée d'oxygène au niveau moléculaire, même si elle peut évoluer dans un milieu sans dioxygène.

Daklok
La seule différence qu'ont ces bactéries avec les autres c'est leur capacité à survivre dans un milieu contenant de l'arsenic. Comme dit dans l'article, cette "nouvelle" bactérie est un membre du groupe Gammaproteobacteria, donc cette bactérie était "normale" et s'est simplement adaptée à un nouvel environnement. Comme toutes les autres.

Je ne crois pas que l'article affirme ça, cela reste une question en suspens. Non ?

VI
Victor

Pour l'oxygène il existe dans les fonds marins des sources thermales "Les Fumeurs Noirs" avec des sulfures où des animaux vivent et prospèrent en remplaçant l'oxygène par du soufre... Une vidéo de Fumeurs Noirs dans la fosse des mariannes

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StarDreamer

L'oxygène est nécessaire pour fournir l'énergie des cellules, mais rien ne prouve que c'est la seule molécule apte à réaliser de telles opérations. S'il s'agit d'oxydoréductions (je ne suis pas biologiste), d'autres couples doivent être possible.
Tout simplement, sur terre, l'oxygène est abondant et doit constituer la manière la plus efficace de produire de l'énergie.

Mais ailleurs (ou au fond des océans/lacs/grottes), pourquoi ne pas envisager autre chose ?
Bien sûr, cela reste spéculatif; mais cette découverte de la nasa prouve que ce n'est pas de la haute spéculation et reste parfaitement dans le domaine du possible (reste à trouver, si ça existe à côté de nos éprouvettes ; sinon, il faudra attendre le moteur supraluminique).

Par contre, j'imagine la déception dans les milieux ufologiques -> en "googlant" ces derniers jours, je tombais sur plein de sites qui hurlaient que la nasa allait faire une déclaration sur la découverte (et la preuve) de vie extraterrestre... j'imagine la déception de tout ce petit monde lorsqu'ils ont compris que les soucoupes volantes n'étaient en fait que des bactéries ... :haaa: :gueule:

PR
proteus

Victor comme l'a dit breton, l'oxygene est une des briques essentielles du vivant, et ce meme pour les formes de vie qui ne consomment ou ne produisent pas de dioxygene.

VI
Victor

Si tu parles de génétique je veux bien être d'accord avec toi mais concernant la biologie et la respiration l'oxygène peut être remplacé par le soufre

VI
Victor

J'entends sur ma radio France inter 14h 22 des biologistes qui disent que c'est une expérience de physiciens mais que si on analysait les chromosomes liés avec de l'arsenic ben ils sont instables et ils ne tiennent pas plus d'un quart d'heure alors que les chromosomes avec phosphore il y en a qui datent de 10 000ans... Bref le monde des biologistes est plutôt sceptique

RE
Reumain.

Je n'ai pas l'impression que vous saisissez l'importance de la découverte.

Ici, on nous parle d'un organisme qui a substitué le phosphore qui compose une partie de son métabolisme (si pas la totalité) par de l'arsenic. Je vous rappelle que, jusqu'à cette découverte, nous pensions que l'ADN était la base commune de n'importe quel être vivant. Peu importe lequel. Cet ADN est une molécule composée d'un sucre, le désoxyribose, d'une base azotée (l'adénine, la thymine, la guanine et la cytosine) et d'un groupement phosphate. Ce groupement phosphate est constitué d'atomes de phosphore. Dans ce cas-ci, j'imagine que nous devons parler de groupements arséniates. De cet ADN découle les ARN messagers, de ces ARN messagers découlent les protéines, ces protéines possèdent des fonctions particulières dans les cellules etc, etc (je schématise).

De plus, la véritable monnaie d'échange énergétique à l'intérieur d'une cellule c'est l'ATP, l'adénosine tri-phosphate. Ici, c'est peut-être de l'ATA (adénosine tri-arséniate), ou ce n'est peut-être plus le cas vu la finesse des affinités entre les atomes (due à la différence d'électronégativité entre les deux éléments, même si elle est de 0,01).

C'est une découverte tout à fait fabuleuse qui risque bien de changer notre définition de la vie vis-à-vis de la biochimie et de la génétique.

XZ
Xzander

atchoum
N'est-ce pas une adaptation "après coup" remplaçant le phosphore par l'arsenic ?
Cela ne prouverait pas que la vie soit capable de surgir d'un milieu toxique du point de vue
d'un organisme terrestre.

À ce que je comprend de l'expérience, l'organisme a pu se reproduire et vivre. Je ne vois pas en quoi ça pose problème.

atchoum
la vie terrestre ne serait qu'une exception dans l'univers, du fait de l'action d'un parasite,
ce qui explique pourquoi les extra-terrestres nous évitent ...

Qu'est-ce que c'est, mathématiquement, une exception? Interprétons cela comme une très faible probabilité, soit par exemple une chance sur 1 trillion. Supposons qu'il y a 10 planètes ou grandes lunes par étoile. Avec environ 9 000 000 000 000 000 000 000 d'étoiles dans l'univers visible, il y aurait donc 90 000 000 000 000 000 000 000 planètes à considérer. En appliquant bêtement notre probabilité, nous avons 90 000 000 000 de planètes où il pourrait y avoir de la vie. Exception ou pas, la probabilité qu'il n'y ait pas de vie ailleurs que sur Terre est simplement ridicule.

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cisou9

Reumain.
Je n'ai pas l'impression que vous saisissez l'importance de la découverte.


Ici, on nous parle d'un organisme qui a substitué le phosphore qui compose une partie de son métabolisme (si pas la totalité) par de l'arsenic. Je vous rappelle que, jusqu'à cette découverte, nous pensions que l'ADN était la base commune de n'importe quel être vivant. Peu importe lequel. Cet ADN est une molécule composée d'un sucre, le désoxyribose, d'une base azotée (l'adénine, la thymine, la guanine et la cytosine) et d'un groupement phosphate. Ce groupement phosphate est constitué d'atomes de phosphore. Dans ce cas-ci, j'imagine que nous devons parler de groupements arséniates. De cet ADN découle les ARN messagers, de ces ARN messagers découlent les protéines, ces protéines possèdent des fonctions particulières dans les cellules etc, etc (je schématise).


De plus, la véritable monnaie d'échange énergétique à l'intérieur d'une cellule c'est l'ATP, l'adénosine tri-phosphate. Ici, c'est peut-être de l'ATA (adénosine tri-arséniate), ou ce n'est peut-être plus le cas vu la finesse des affinités entre les atomes (due à la différence d'électronégativité entre les deux éléments, même si elle est de 0,01).


C'est une découverte tout à fait fabuleuse qui risque bien de changer notre définition de la vie vis-à-vis de la biochimie et de la génétique.

:_salut: Je rejoint Reumain c'est une découverte qui remet en question la vie sous toutes ses formes, et c'est une découverte majeure.

VI
Victor

C'est peut être une découverte majeure mais elle est à revérifier et à passer aux cribles des diverses critiques entre autres les biologistes

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serdj

moi ce que je me demande c'est si cette bactérie utilise le même code génétique (au remplacement phosphore->arsenic près) que les autres êtres vivants. Si c'est le même code, alors il y a de fortes chances qu'elle ne soit qu'une adaptation de la vie terrestre. Mais dans le cas contraire... ce serait extraordinaire.

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keyplus

arsenic et vieille dentelle cette decouverte

RE
Reumain.

serdj
moi ce que je me demande c'est si cette bactérie utilise le même code génétique (au remplacement phosphore->arsenic près) que les autres êtres vivants. Si c'est le même code, alors il y a de fortes chances qu'elle ne soit qu'une adaptation de la vie terrestre. Mais dans le cas contraire... ce serait extraordinaire.

Voilà, maintenant il faut pouvoir se poser les bonnes questions mais d'un autre côté la place du phosphore dans une cellule est capitale. Cet élément est présent dans (presque) tous les mécanismes à l'intérieur d'une cellule et je ne crois pas à une simple substitution au niveau de l'ADN. A moins d'être une bactérie préhistorique (en général les archées), je ne vois pas ce qu'elle pourrait être.

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StarDreamer

Autres questions à se poser : qui était là d'abord ? Le phosphore ou l'arsenic ? (en référence aux temps préhistorique).
L'un a-t-il évolué par rapport à l'autre, ou est-ce deux "génomiques" différentes ?
... que de questions...