L'origine de la vie peut être expliquée par des réactions chimiques récemment découvertes

La création de la vie à partir de molécules non vivantes est l'un des mystères les plus épineux de la science. Aujourd'hui, des scientifiques du centre de recherche Scripps ont découvert une nouvelle série de réactions chimiques capables de produire les éléments de base de la vie à partir de matériaux que l'on croyait auparavant communs dans la mer primordiale.

On pense que les premiers organismes sont apparus sur Terre il y a des milliards d'années à partir d'un mélange riche en nutriments connu sous le nom de bouillon primaire. Essentiellement, les molécules du mélange ont commencé à réagir les unes avec les autres jusqu'à former des produits chimiques organiques de base, comme les acides aminés, qui pouvaient ensuite se combiner pour former des peptides et des protéines et, finalement, des cellules vivantes.

Il s'agit, bien entendu, d'une simplification grossière, et les réactions chimiques exactes qui ont eu lieu au cours du processus sont encore inconnues. Les scientifiques ont essayé de concocter leurs propres versions du bouillon primordial en se basant sur ce que l'on pensait être abondant à l'époque, en l'exposant à différentes conditions pour voir ce qui se passe et avec quelle facilité les précurseurs de la vie se forment.

Dans une nouvelle étude, les chercheurs du Scripps ont travaillé sur leur propre recette de soupe originale et ont découvert un ensemble particulier de réactions chimiques utilisant des ingrédients de base qui étaient presque certainement communs sur la Terre primitive. Il suffit de cyanure, d'ammoniac, de dioxyde de carbone et d'acides alpha-cétoniques pour faire de la soupe.

La séquence des événements suit un ordre précis. Les quatre composantes ont des objectifs spécifiques. Les cellules vivantes utilisent aujourd'hui les acides alpha-cétoniques comme précurseurs pour créer des acides aminés. L'ammoniac est nécessaire au processus de conversion et sert de source d'azote. Le cyanure transforme l'ammoniac en azote et le dioxyde de carbone contribue à accélérer le processus.

"Nous nous attendions à ce que ce soit assez difficile à comprendre, mais cela s'est avéré encore plus facile que nous l'imaginions", a déclaré Ramanarayan Krishnamurthy, auteur principal de l'étude. "Si vous ne mélangez que du cétoacide, du cyanure et de l'ammoniac, ça reste là. Dès que l'on ajoute du dioxyde de carbone, même à l'état de traces, la réaction est accélérée."

Cette méthode est censée reproduire la façon dont les acides aminés sont générés dans les cellules vivantes, bien que le cyanure soit utilisé à la place des enzymes. Cette simplicité et cette similitude avec les processus biologiques actuels suggèrent que cette origine de la vie primitive est plus probable que d'autres idées nécessitant une chimie radicalement différente.

Le mélange chimique forme également de l'orotate comme sous-produit. L'orotate est un précurseur des nucléotides de l'ADN et de l'ARN, ce qui suggère que les composants de base de la vie ont pu être produits de cette manière.

"Ce que nous voulons faire ensuite, c'est continuer à étudier les produits chimiques qui pourraient émerger de ce mélange", a déclaré M. Krishnamurthy. "Les acides aminés pourraient-ils commencer à former de petites protéines ? Une de ces protéines pourrait-elle revenir et agir comme une enzyme pour produire plus de ces acides aminés ?"