Un élément constitutif de la vie trouvé dans un échantillon de l’astéroïde Ryugu
L’une des quatre nucléobases de l’ARN a été découverte dans des échantillons extraits de l’astéroïde Ryugu, fournissant la preuve la plus solide à ce jour que les éléments constitutifs organiques de la vie sur Terre provenaient de l’espace.
En décembre 2020, Hayabusa2une mission de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA), a livré par capsule et parachute 0,19 onces (5,4 grammes) de astéroïde matériel de Ryugu aux scientifiques qui attendent avec impatience sur Terre.
L’analyse de ces échantillons a montré qu’ils étaient les matériau le plus primitif jamais étudié en laboratoire, datant d’avant la planètes formées il y a 4,5 milliards d’années. La composition isotopique des gaz contenus dans ces matériaux a révélé que Ryugu formé beaucoup plus loin du soleil, près de l’orbite de Neptunepar rapport à son emplacement actuel près de la Terre.
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Maintenant, de nouvelles recherches ont abouti à la découverte de concentrations d’uracile dans les échantillons. L’uracile est une nucléobase, l’une des quatre (avec l’adénine, la guanine et la cytosine) qui composent l’acide ribonucléique, ou ARN, qui est utilisé par les cellules pour communiquer des informations génétiques. La concentration d’uracile était plus élevée (32 parties par milliard) dans l’échantillon prélevé profondément sous la surface de Ryugu que dans l’échantillon moins profond (11 parties par milliard), ce qui indique que rayons cosmiques et la lumière ultraviolette de le soleil peut avoir dégradé la quantité d’uracile près de la surface.
La composition de Ryugu indique qu’il appartient à la même famille d’astéroïdes qu’un type d’astéroïdes riches en carbone. météorite connues sous le nom de chondrites CI, dont seulement cinq ont été récupérées sur Terre jusqu’à présent. Auparavant, trois nucléobases avaient été détectées dans les météorites CI, tandis que les cinq nucléobases (les quatre pour l’ARN, plus la thymine, qui remplace l’uracile dans l’ADN) ont été trouvées dans un autre type de météorite, les chondrites CM.
Cependant, le chercheur principal de la nouvelle étude, Yasuhiro Oba de l’Université d’Hokkaido au Japon, a déclaré Espace.com que « on ne pouvait pas complètement exclure la possibilité qu’il s’agisse de contaminants terrestres », se référant aux nucléobases de météorites.
Mais la découverte d’uracile dans deux échantillons de Ryugu confirme que des nucléobases sont bien présentes dans du matériel astéroïde vierge datant des premiers jours du système solaire.
« La découverte de molécules biologiquement pertinentes telles que les nucléobases dans les matériaux extraterrestres les plus vierges sans aucune contamination terrestre garantit qu’elles sont réellement présentes dans les environnements extraterrestres », a déclaré Oba.
La découverte est incroyablement importante pour les astrobiologistes. C’est une étape sur la voie de la compréhension de l’origine de la vie et de la question de savoir si les processus qui ont conduit à l’apparition de la vie sur Terre peuvent se répéter ailleurs dans l’univers.
Lorsqu’on lui a demandé si cela signifiait que les éléments constitutifs de l’ARN et de l’ADN étaient venus sur Terre depuis l’espace, Oba a répondu « Absolument, oui – il ne fait aucun doute que des matériaux extraterrestres tombaient sur la Terre primitive. »
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Il semble donc que l’ARN et l’ADN se soient initialement formés sur Terre à partir de nucléobases apportées ici par des impacts d’astéroïdes et des chutes de météorites il y a longtemps. Cependant, il existe une autre possibilité, à savoir que les molécules d’ARN et d’ADN se soient formées elles-mêmes dans l’espace avant d’être livrées à la jeune Terre. Le point d’interrogation ici est que les biochimistes ne comprennent actuellement pas pleinement les conditions requises pour que l’ARN et l’ADN se forment sur les astéroïdes.
Une autre possibilité est que l’uracile et d’autres nucléobases soient antérieurs à la formation de notre système solaire. Ils peuvent avoir été formés dans l’espace lointain via des réactions photochimiques – l’action de la lumière ultraviolette sur les molécules organiques – sur les glaces des nuages interstellaires à partir desquels le système solaire et d’autres systèmes planétaires, y compris leurs astéroïdes, se sont formés. La substance de base de la vie telle que nous la connaissons sur Terre pourrait potentiellement se propager à travers le galaxie. Si les nucléobases sont courantes dans l’univers, alors toute hypothétique vie extraterrestre peut également éventuellement utiliser l’ARN et l’ADN.
Un indice pourrait être la découverte supplémentaire de deux types de composés organiques appelés imidazole dans les échantillons de Ryugu. Un imidazole fait partie de la structure moléculaire de l’uracile. Un type d’imidazole appelé 4-ICA a été trouvé avec une concentration similaire à celle de l’uracile dans les échantillons, alors que le 2-ICA avait une concentration plus faible. L’imidazole 4-ICA peut se former lors de réactions chimiques impliquant du cyanure d’hydrogène toxique, qui est un ingrédient glacé courant dans les nuages interstellaires.
Oba a déclaré que les échantillons de Ryugu étaient maintenant épuisés et que les recherches futures pour plus de nucléobases dans le matériel astéroïde devront attendre la NASA. OSIRIS-REx mission d’apporter au moins 60 grammes d’échantillons de l’astéroïde 101955 Bennu de retour sur Terre en septembre 2023.
« Puisque nous aurons des quantités d’échantillons plus importantes que Ryugu, nous nous attendons à trouver [a] une suite plus diversifiée de nucléobases et d’autres molécules apparentées dans les échantillons de Bennu », a déclaré Oba.
Le nouvelle étude (s’ouvre dans un nouvel onglet) a été publié en ligne mardi 21 mars dans la revue Nature Communications.
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