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Un acide aminé formé sans intervention biologique
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Un acide aminé formé sans intervention biologique

Après des décennies de recherches, une équipe française a découvert un acide aminé géochimique dans des roches souterraines au fond de l'océan. Si le tryptophane n'est pas l'une des briques de base de la vie, sa présence suggère que des acides aminés sont créés dans la nature, sans intervention d'un organisme vivant.

C'est un endroit perdu au milieu de l'océan, sur la dorsale médio-atlantique. Les anglophones l'ont baptisé massif Atlantis, dont un sommet abrite Lost City, la Cité perdue, à plus de 4 000 mètres du plancher océanique, à 700 mètres des vagues. Un lieu habité de créatures sous-marines souvent étranges. Des êtres modelés par la biochimie particulière de ce champ de sources hydrothermales chaudes, chargées de soufre et de divers éléments présents dans cette région connectée aux entrailles terrestres par les lois de la tectonique.

Une expédition scientifique a prélevé des échantillons de roches par forage dans ce Machu Picchu océanique. L'analyse de ces serpentinites, une famille de roches silicatées, a révélé la présence d'une molécule inattendue. « Notre première réaction a été la stupeur. Nous cherchions à caractériser cette roche et à y découvrir des traces d'activité biologique comme nous le faisons depuis des années, sans imaginer découvrir des processus abiotiques. C'est d'ailleurs pour cela qu'il a fallu si longtemps avant d'envisager de publier nos résultats. » À l'Institut de physique du globe de Paris, Bénédicte Ménez, première auteure de ces travaux parus dans Nature, n'en revient pas d'avoir trouvé du tryptophane dans des roches prélevées, en 2004, à 173 mètres sous la Cité perdue.

« Sa présence confirme ce que les modèles thermodynamiques, les expériences de laboratoire et des météorites suggèrent depuis des décennies : de simples réactions chimiques peuvent former des acides aminés sans intervention d'un organisme biologique, pour peu que les constituants chimiques, la température et la pression soient favorables », explique la chercheuse. Jusqu'à présent, toutes les preuves concrètes d'une synthèse de ces molécules organiques reposaient sur des organismes vivants qui, eux-mêmes, en ont besoin pour vivre. Une sorte de paradoxe de l'oeuf et de la poule. En 1952, l'Américain Stanley Miller a montré qu'une soupe d'éléments et de molécules inorganiques placés dans un contexte physico-chimique adapté est un creuset pour la formation de molécules biologiques. Cette expérience a été confirmée par la présence de molécules prébiotiques dans de nombreuses météorites retrouvées sur Terre, sans qu'on ait jamais démontré leur présence naturelle sur le globe. Dans ce contexte, la découverte de tryptophane dans des roches souterraines suscite l'interrogation. Puisque l'on sait que la vie se niche partout, les échantillons sont-ils vierges de toute contamination ?

Des indices solides

« Il faut être prudent. On a déjà vu des roches polluées par des n-alkanes de la scie diamantée qui a servi à découper les échantillons, par exemple », rappelle Marie-Paule Bassez, professeure à l'université de Strasbourg. « Nous avons suivi un protocole très soigneux pour éviter de contaminer les échantillons. Il est vrai aussi que, du fait de leur faible profondeur, le risque de contamination biologique était très fort, insistent Bénédicte Ménez et sa consoeur Céline Pisapia, coauteure de la publication. Mais tous les indices sont solides et convergent vers l'idée que ce tryptophane est d'origine géochimique. »

Selon ces travaux, aucun indice d'activité biologique n'a pu être retrouvé. « Il n'y a pas de trace d'autres macromolécules biologiques, explique Bénédicte Ménez. On ne trouve pas non plus de débris de bactéries, par exemple des fragments de membrane cellulaire. Et le tryptophane ne se trouve que dans l'argile de ces roches - un matériau connu pour faciliter ce type de chimie. Les analyses spectroscopiques, réalisées notamment dans l'ultraviolet avec le synchrotron Soleil, montrent une signature spectrale très proche de celle du tryptophane "libre" et plus éloignée de celle du tryptophane lorsqu'il est intégré dans une protéine. »

Produit dans l'industrie pour toutes sortes d'applications, le tryptophane est en effet bien connu des spécialistes. « Il ne fait pas partie des acides aminés considérés comme essentiels pour former les premières briques de la vie, rappelle Bénédicte Ménez. Mais il est connu pour catalyser d'autres réactions qui forment, par exemple, des sucres et des aldéhydes. Sa présence confirme que des processus géochimiques, abiotiques, peuvent former des acides aminés. On en trouvera peut-être d'autres à l'avenir. »

« À ma connaissance, c'est bien la première fois que l'on fait état de la présence d'un acide aminé formé sans intervention biologique dans la nature, se réjouit Marie-Paule Bassez. J'y vois une confirmation de ma proposition, publiée en 2003, sur la synthèse d'acides aminés dans les pores et cavités rocheuses des terrains hydrothermaux. Des expériences de chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectroscopie de masse pourraient confirmer les observations de mes collègues. » En effet, le tryptophane est une molécule chirale, dont les deux formes - énantiomères - sont symétriques l'une de l'autre dans un miroir. « Le tryptophane biologique contient une majorité de molécules de forme appelée "gauche" (L-). Si on trouve les énantiomères L- et D- en parts à peu près égales, cela prouvera qu'il s'agit de tryptophane abiotique. » « Nous y avons bien sûr pensé, mais les quantités en jeu sont trop faibles pour ce type d'analyse », répond Bénédicte Ménez.

Pour le moment, son groupe se penche, en collaboration avec des chercheurs de l'université de Lyon, sur d'autres échantillons de la même carotte. « Le forage de 2004 avait atteint 1 200 mètres de profondeur, explique-t-elle. Plus les roches sont profondes, plus elles sont chaudes, et plus la possibilité d'une synthèse biologique peut être écartée.


Source : La Recherche
Crédit : IPGP

Section fine de la roche dans laquelle a été détecté le tryptophane abiotique. En médaillon, une image réalisée avec le synchrotron Soleil, dont la fluorescence révèle cet acide aminé (en violet) dans l'argile.

Un acide aminé formé sans intervention biologique Actualités

Un acide aminé formé sans intervention biologique

Après des décennies de recherches, une équipe française a découvert un acide aminé géochimique dans des roches souterraines au fond de l'océan. Si le tryptophane n'est pas l'une des briques de base de la vie, sa présence suggère que des acides aminés sont créés dans la nature, sans intervention d'un organisme vivant.

C'est un endroit perdu au milieu de l'océan, sur la dorsale médio-atlantique. Les anglophones l'ont baptisé massif Atlantis, dont un sommet abrite Lost City, la Cité perdue, à plus de 4 000 mètres du plancher océanique, à 700 mètres des vagues. Un lieu habité de créatures sous-marines souvent étranges. Des êtres modelés par la biochimie particulière de ce champ de sources hydrothermales chaudes, chargées de soufre et de divers éléments présents dans cette région connectée aux entrailles terrestres par les lois de la tectonique.

Une expédition scientifique a prélevé des échantillons de roches par forage dans ce Machu Picchu océanique. L'analyse de ces serpentinites, une famille de roches silicatées, a révélé la présence d'une molécule inattendue. « Notre première réaction a été la stupeur. Nous cherchions à caractériser cette roche et à y découvrir des traces d'activité biologique comme nous le faisons depuis des années, sans imaginer découvrir des processus abiotiques. C'est d'ailleurs pour cela qu'il a fallu si longtemps avant d'envisager de publier nos résultats. » À l'Institut de physique du globe de Paris, Bénédicte Ménez, première auteure de ces travaux parus dans Nature, n'en revient pas d'avoir trouvé du tryptophane dans des roches prélevées, en 2004, à 173 mètres sous la Cité perdue.

« Sa présence confirme ce que les modèles thermodynamiques, les expériences de laboratoire et des météorites suggèrent depuis des décennies : de simples réactions chimiques peuvent former des acides aminés sans intervention d'un organisme biologique, pour peu que les constituants chimiques, la température et la pression soient favorables », explique la chercheuse. Jusqu'à présent, toutes les preuves concrètes d'une synthèse de ces molécules organiques reposaient sur des organismes vivants qui, eux-mêmes, en ont besoin pour vivre. Une sorte de paradoxe de l'oeuf et de la poule. En 1952, l'Américain Stanley Miller a montré qu'une soupe d'éléments et de molécules inorganiques placés dans un contexte physico-chimique adapté est un creuset pour la formation de molécules biologiques. Cette expérience a été confirmée par la présence de molécules prébiotiques dans de nombreuses météorites retrouvées sur Terre, sans qu'on ait jamais démontré leur présence naturelle sur le globe. Dans ce contexte, la découverte de tryptophane dans des roches souterraines suscite l'interrogation. Puisque l'on sait que la vie se niche partout, les échantillons sont-ils vierges de toute contamination ?

Des indices solides

« Il faut être prudent. On a déjà vu des roches polluées par des n-alkanes de la scie diamantée qui a servi à découper les échantillons, par exemple », rappelle Marie-Paule Bassez, professeure à l'université de Strasbourg. « Nous avons suivi un protocole très soigneux pour éviter de contaminer les échantillons. Il est vrai aussi que, du fait de leur faible profondeur, le risque de contamination biologique était très fort, insistent Bénédicte Ménez et sa consoeur Céline Pisapia, coauteure de la publication. Mais tous les indices sont solides et convergent vers l'idée que ce tryptophane est d'origine géochimique. »

Selon ces travaux, aucun indice d'activité biologique n'a pu être retrouvé. « Il n'y a pas de trace d'autres macromolécules biologiques, explique Bénédicte Ménez. On ne trouve pas non plus de débris de bactéries, par exemple des fragments de membrane cellulaire. Et le tryptophane ne se trouve que dans l'argile de ces roches - un matériau connu pour faciliter ce type de chimie. Les analyses spectroscopiques, réalisées notamment dans l'ultraviolet avec le synchrotron Soleil, montrent une signature spectrale très proche de celle du tryptophane "libre" et plus éloignée de celle du tryptophane lorsqu'il est intégré dans une protéine. »

Produit dans l'industrie pour toutes sortes d'applications, le tryptophane est en effet bien connu des spécialistes. « Il ne fait pas partie des acides aminés considérés comme essentiels pour former les premières briques de la vie, rappelle Bénédicte Ménez. Mais il est connu pour catalyser d'autres réactions qui forment, par exemple, des sucres et des aldéhydes. Sa présence confirme que des processus géochimiques, abiotiques, peuvent former des acides aminés. On en trouvera peut-être d'autres à l'avenir. »

« À ma connaissance, c'est bien la première fois que l'on fait état de la présence d'un acide aminé formé sans intervention biologique dans la nature, se réjouit Marie-Paule Bassez. J'y vois une confirmation de ma proposition, publiée en 2003, sur la synthèse d'acides aminés dans les pores et cavités rocheuses des terrains hydrothermaux. Des expériences de chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectroscopie de masse pourraient confirmer les observations de mes collègues. » En effet, le tryptophane est une molécule chirale, dont les deux formes - énantiomères - sont symétriques l'une de l'autre dans un miroir. « Le tryptophane biologique contient une majorité de molécules de forme appelée "gauche" (L-). Si on trouve les énantiomères L- et D- en parts à peu près égales, cela prouvera qu'il s'agit de tryptophane abiotique. » « Nous y avons bien sûr pensé, mais les quantités en jeu sont trop faibles pour ce type d'analyse », répond Bénédicte Ménez.

Pour le moment, son groupe se penche, en collaboration avec des chercheurs de l'université de Lyon, sur d'autres échantillons de la même carotte. « Le forage de 2004 avait atteint 1 200 mètres de profondeur, explique-t-elle. Plus les roches sont profondes, plus elles sont chaudes, et plus la possibilité d'une synthèse biologique peut être écartée.


Source : La Recherche
Crédit : IPGP

Section fine de la roche dans laquelle a été détecté le tryptophane abiotique. En médaillon, une image réalisée avec le synchrotron Soleil, dont la fluorescence révèle cet acide aminé (en violet) dans l'argile.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

09 - Ariège

Le 15 février

FABRIQUE TA FLÈCHE ET TON PROPULSEUR !
    
Au coin du feu, vous vous transformerez en chasseur préhistorique ! Vous fabriquerezune flèche et un propulseur en bois avec les moyens disponibles au néolithique… Le tout se terminera par un bon goûter de chez nous !
Le samedi 15 février 2020 de 14h à 17h30. Sur inscription. 8,50 €/adulte – 7 €/enfant.

Au Pays des Traces
Ferme de Miguet
09190 Saint-Lizier    
05 61 66 47 98
www.paysdestraces.fr


Le 22 février

BALLADE EN RAQUETTE
À LA DÉCOUVERTE DES TRACES DANS LA NEIGE...

Venez découvrir la neige autrement. Vous apprendrez à lire la neige, à fabriquer un abri, à allumer un feu dans la neige ou interpréter des traces sur la neige...(Pique-nique tiré du sac).
Le samedi 22 février de 10h à 17h30. Sur inscription. 30 €/adulte & 25 €/enfant à partir de 12 ans. Location de raquettes : 5 €/personne.

Au Pays des Traces
Ferme de Miguet
09190 Saint-Lizier    
05 61 66 47 98
www.paysdestraces.fr


22 - Côtes d'Armor

Le 22 décembre

SEANCES AU PLANETARIUM DE BRETAGNE

A l'occasion du solstice, le Planétarium de Bretagne vous invite pour deux séances au tarif spécial de 4 €.  A 15h00 : "Les astres et les Marées". A 16h00 : "Le phénomène des saisons".

Planétarium de Bretagne
Parc du Radôme
22560 Pleumeur-Bodou
02 96 15 80 30
www.planetarium-bretagne.fr


Du 15 décembre au 15 mars 2020

EXPOSITION
"FRONDAISONS"
La fabrique d’un maquis de l’Argoat

Le pôle de l'Étang-Neuf présente l'oeuvre de Sophie Zénon, "Frondaisons", la fabrique de l'image d'un maquis de l'Argoat, une exposition de photographies et de vidéos.

Pôle de l'Étang-Neuf
22480 Saint-Connan
02 96 47 17 66
www.etangneufbretagne.com


25 - Doubs

Jusqu'au 5 janvier 2020

EXPOSITION
« LE MONDE DE JULES VERNE »

L’exposition présente le créateur et poète, évoque ses voyages extraordinaires d’un nouveau genre littéraire puis explore sa quête de l’ailleurs.
Gravures, affiches de cinéma, maquettes, dessins de reconstitutions des machines de Jules Verne, carte géante représentant les itinéraires des personnages…rythment le parcours de l’exposition.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
www.salineroyale.com


Du 15 février au 3 mai 2020

EXPOSITION
« GEORGES FESSY ET LA PHOTOGRAPHIE »

Exposition en coproduction avec le Familistère de Guise. Georges Fessy et la photographie est une rétrospective présentée à travers plus d’une centaine de photographies qui traduit la diversité d’une vie de photographe : paysages, portraits, natures mortes, objets d’art, vues d’architectures.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
www.salineroyale.com


30 - Gard

Jusqu'au 8 mars 2020

EXPOSITION
« FEU », l’expo brûlante de la rentrée au Pont du Gard

FEU conçue par Universcience qui propose d’explorer la thématique de la maîtrise du feu par l’humain. Accessible dès 9 ans, cette exposition rassemble des installations audiovisuelles, des dispositifs multimédia et des expériences interactives ainsi que de nombreux objets visant à enrichir la connaissance des visiteurs et à déconstruire les idées reçues.

Site du Pont du Gard
La Bégude
400 route du Pont du Gard
30210 Vers-Pont-du-Gard
04 66 37 50 99
www.pontdugard.fr


34 - Hérault

Jusqu'au 23 février 2020

EXPOSITION
Ensor, Magritte, Alechinsky...

L'exposition invite à un cheminement sensible sur les sentiers de l'art Belge à travers une sélection de chefsd’oeuvre des collections du Musée d'Ixelles (Bruxelles).

Musée de Lodève
square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


37 - Indre-et-Loire

Les 7 et 14 décembre

CHATEAU ROYAL D'AMBOISE
CONCERTS

Samedi 7 décembre 2019 : concert avec l’Ensemble Les Salanganes de Tours, à 15h30. Inclus dans le droit d’entrée.
Samedi 14 décembre 2019 : Concert de chants de Noël avec la Chorale La cantilène, à 16h. Inclus dans le droit d’entrée.

Château royal d’Amboise
Montée de l’Emir Abd el Kader
37400 Amboise
02 47 57 00 98
www.chateau-amboise.com


Du 23 décembre au 5 janvier

CHATEAU ROYAL D'AMBOISE
"VISITE SPÉCIALE NOËL"

Tous les jours à 15h30, les petits visiteurs vont notamment pouvoir découvrir les traditions de Noël à travers les siècles dans le logis spécialement décoré (crèche napolitaine, sapins et exposition de jouets anciens.).
Visite commentée en français par un guide conférencier. Réservée aux enfants de 7 à 12 ans accompagnés de leur famille. Inclus dans le droit d’entrée au château. Durée : 1 heure.

Château royal d’Amboise
Montée de l’Emir Abd el Kader
37400 Amboise
02 47 57 00 98
www.chateau-amboise.com


39 - Jura

Du 20 janvier au 2 avril

ATELIERS
"L’ŒIL ET LA MAIN"

Le Musée de la Lunette organise  une visite de l’exposition temporaire « Les lunettes en voient de toutes les couleurs ». Les enfants découvriront l’utilisation de la couleur en lunetterie, ses principes et surtout son design inspirant ! Ils participeront par la suite à un atelier artistique animé par l’une de nos artistes plasticiennes. Cet atelier est à destination des scolaires, de la maternelle au collège.

Musée de la Lunette
Place Jean Jaurès
39400 Morez - Hauts de Bienne
03 84 33 39 30
www.musee-lunette.fr


50 - Manche

Jusqu'au 5 janvier 2020

EXPOSITION
"DÉTOURS EN COTENTIN"

Il y a sept ans, la famille du photographe Gustave Bazire (1893-1941) découvre 1 400 plaques de verre. Aujourd'hui, le Cotentin expose les vues de l'artiste.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


63 - Puy-de-Dôme

Janvier et février

"CLASSE NEIGE A PETITS PRIX"

Au Centre des Volcans propose un passeport Évasion Glacée à petits prix pour les derniers créneaux disponibles en janvier et février 2020.Venez découvrir les volcans sous la neige...

Au Centre des Volcans
Rue du Frère Genestier
63230 Pontgibaud
04 73 68 18 18 / 06 21 30 79 36
www.au-centre-des-volcans.fr


De janvier à mars

SEJOURS SCOLAIRES
"LES 4 ÉLÉMENTS" et "L'AUVERGNE DES NEIGES"

Des tarifs imbattables sur les séjours scolaires pour les mois de janvier, février et mars 2020 ! Séjours à réserver rapidement.

.Au Centre des Volcans
Rue du Frère Genestier
63230 Pontgibaud
04 73 68 18 18 / 06 21 30 79 36
www.au-centre-des-volcans.fr


78 - Yvelines

Du 11 au 24 décembre

ATELIERS CREATIFS
"HOLI'FARM'DAYS"

Les mercredis 11 et 18, et les lundi 23 et mardi 24 décembre, la Ferme de Grignon propose des ateliers créatifs, figurines de Noël pour les 3 à 8 ans. Durée de 1h à 1h30. Tarif : 5,50 € par enfant. 1 adulte accompagnateur gratuit. Réservation obligatoire.

Ferme de Grignon
Route de la Ferme
78850 Thiverval-Grignon
01 30 54 37 34
www.fermedegrignon.fr

Lieux:

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