Bienvenue dans un nouveau monde... le notre

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.

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 . . .

03 - Allier

Du 1er juin au 30 septembre

EXPOSITION
"HALTE AUX ENVAHISSEURS"

Découvrez les espèces exotiques envahissantes installées sur le trrritoire de Montluçon Communauté. Des conseils sont également donnés pour les identifier et éviter leur propagation.

Maison de la Combraille
Place Pierre Bitard
03420 Marcillat-en-Combraille
04 70 51 10 23
maisondelacombraille.over-blog.com


07 - Ardèche

Du 17 mai au 11 octobre

CANOE KAYAK EN ARDECHE

Canoë Kayak 07 propose cette saison des journées découvertes permettant de découvrir cette activité gratuitement.
Les 17 et 24 mai, 7, 14, 21, 28 juin, 5 juillet, 30 aout, 6, 13, 20, 27 septembre et 4, 11 octobre.
Mini-descente du pont d’Arc, 8 km, le matin à 9h à AM à 15h, sur réservation au 04 75 37 17 79 ou par email : charmasson.yves@wanadoo.fr

Canoë Kayak 07
Quartier de Châmes
07150 Vallon Pont d’Arc
04 75 88 03 06
www.canoekayak07.com


11 - Aude

Du 30 avril au 4 mai  

ATELIER FOUILLE ET DÉMONSTRATION DE TOURNAGE

Accompagnés par une potière et un archéologue spécialiste de la construction terre, les enfants sont invités à plonger les mains dans l’argile pour découvrir tous les potentiels de la matière, du modelage et tournage de poteries à la construction en terre. Enfants à partir de 6 ans.

Amphoralis
Allée des potiers
11590 Sallèles-d’Aude
04 68 46 89 48
www.amphoralis.com


Le 5 mai

CONCERT
UXLO BRIGA

Le chant des roches : un trio à quatre, Uxlo Briga, présente son premier concert audioscopique. Dimanche 5 mai à 17h. Gratuit.

Musée du Quercorb
16 rue Barry du Lion
11230 Puivert
09 67 27 81 51
www.museequercorb.com


2 juin

CONCERT
CANTO-LOU Chants occitans

Chœur mixte, Canto-Lou interprète les chants traditionnels du Languedoc, dans une expression rustique. Dimanche 2 juin. Gratuit.

Musée du Quercorb
16 rue Barry du Lion
11230 Puivert
09 67 27 81 51
www.museequercorb.com


21 - Côte d'Or

Du 5 avril au 17 novembre

EXPOSITION
"NATURE INCOGNITO" : la face cachée des villes

Vous me reconnaissez ? Je fais partie des millions d’espèces sauvages, animales ou végétales qui vivent dans les villes, tout près de chez nous et qui, pour la plupart, demeurent « Incognito » !
La nouvelle exposition du Jardin des sciences & Biodiversité vous invite à voir la ville autrement

Le Jardin des Sciences
Parc de l’Arquebuse
1 avenue Albert 1er & 14 rue Jehan de Marville
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


37 - Indre-et-Loire

Du 2 mai au 2 septembre

EXPOSITIONS
"1519, LA MORT DE LÉONARD DE VINCI"

La naissance d’un mythe » dans les collections de la Bibliothèque Nationale de France.

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


40 - Landes

Les 5, 6 et 7 juillet

FÊTE DE LA PRÉHISTOIRE

Tout le village se met à l’heure de la Préhistoire avec de nombreux ateliers, des conférences, un marché artisanal, des animations pour les enfants, des spectacles et des concerts !

Maison de la Dame
404 rue du Musée
40330 Brassempouy
05 58 89 21 73
www.prehistoire-brassempouy.fr


Le 13 août  

REPAS PRÉHISTORIQUE

L'association les Puits dans le désert propose de découvrir les modes de cuisson et les saveurs de la préhistoire. Sur réservation.

Maison de la Dame
404 rue du Musée
40330 Brassempouy
05 58 89 21 73
www.prehistoire-brassempouy.fr


44 - Loire Atlantique

Du 8 au 19 mai 2019

EXPOSITION
"LES FLORALIES INTERNATIONALES DE NANTES"

Lors de cette prestigieuse manifestation florale, les visiteurs seront invités à découvrir dans le cadre exceptionnel du Parc de la Beaujoire des scènes ornementales élaborées par des professionnels et des amateurs passionnés.
Une représentation florale de haut niveau qui contribuera à les étonner, les dépayser, les faire rêver...

Floralies Internationales
Parc des Expositions de la Beaujoire
Route de Saint-Joseph de Porterie
44300 Nantes
http://comite-des-floralies.com/fre/


50 - Manche

Du 9 février au 2 juin

EXPOSITION
"FABULEUX OUTILS DE JARDIN"

Guillaume Pellerin a rassemblé pendant plus de 40 ans dans son jardin botanique de Vauville une très grande collection d’outils de jardin anciens. Cette exposition vous dévoile tous les secrets d’une culture aussi ancienne que l’humanité, à travers les outils classés selon leur fonction, de la préparation du sol à la plantation, l’arrosage ou encore la récolte. Gratuit.

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


62 - Pas-de-Calais

Du 18 mai au 12 juin

FESTIVAL DE L’ARBRE ET DES CHEMINS RURAUX

Les Hauts-de-France mettent à l'honneur leurs forêts, bois et massifs à travers un programme foisonnant de sorties nature et d'animations portées par des associations, des entreprises, des habitants... En famille ou entre amis, vivez au rythme du Festival de l'arbre et des chemins ruraux.

Moulin Musée Wintenberger
Place du Château
62270 Frévent
06 33 65 26 06 / 07 89 81 25 93
www.villedefrevent.com


71 - Saône et Loire

Du 6 avril au 3 novembre

EXPOSITION
"VU, PAS VU, PAS PRIS …"
Mimétisme et camouflage dans la nature

Manger ou être mangé... la lutte pour la survie dans le monde animal passe par différents stratagèmes. Illustrations, animaux vivants ou naturalisés, tout est mis en œuvre dans l’exposition pour que mimétisme, camouflage, et dissimulation n’aient plus de secret pour vous.

Centre Eden
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr

Lieux:

Découvrir toutes les activités