En utilisant des techniques analytiques de pointe, les chercheurs ont découvert différents groupes de nucléobases – y compris des paires de bases canoniques (par exemple adénine-uracile, guanine-cytosine, adénine-thymine) et certaines non canoniques (par exemple isoguanine-isocytosine). et xanthine-2,4-diaminopyrimidine) – dans trois météorites carbonées : les météorites Murchison, Murray et Tagish Lake.
Image conceptuelle de météoroïdes délivrant des nucléobases à la vieille terre. Les nucléobases sont représentées par des diagrammes de structure avec des atomes d’hydrogène sous forme de sphères blanches, du carbone sous forme de noir, de l’azote sous forme de bleu et de l’oxygène sous forme de rouge. Crédit photo : Centre de vol spatial Goddard de la NASA/CI Lab/Dan Gallagher.
Deux types de blocs de construction chimiques, ou nucléobases, sont nécessaires pour former l’ADN et l’ARN.
Ce sont les pyrimidines, qui comprennent la cytosine, l’uracile et la thymine, et les purines, telles que la guanine et l’adénine.
Jusqu’à présent, seuls les nucléobases puriques et l’uracile ont été identifiés dans les météorites.
docteur Cependant, Yasuhiro Oba de l’Université d’Hokkaido et ses collègues ont identifié les deux dernières nucléobases qui ont échappé aux scientifiques.
« Je me demande pourquoi les purines et les pyrimidines sont exceptionnelles en ce sens qu’elles manquent de diversité structurelle dans les météorites carbonées, contrairement à d’autres classes de composés organiques tels que les acides aminés et les hydrocarbures », a déclaré le Dr. Oba.
« Puisque les purines et les pyrimidines peuvent être synthétisées dans des environnements extraterrestres, comme l’a montré notre propre étude, on s’attendrait à trouver une grande variété de ces molécules organiques dans les météorites. »
« Nous avons maintenant la preuve que l’ensemble complet des nucléobases utilisées dans la vie aujourd’hui était peut-être disponible sur Terre lorsque la vie est apparue », a ajouté le Dr. Danny Glavin, chercheur au Goddard Space Flight Center de la NASA, ajoute.
La paire de nucléobases nouvellement découverte, la cytosine et la thymine, a été insaisissable dans les analyses précédentes, probablement en raison de leur structure plus délicate, qui peut avoir été décomposée lorsque les scientifiques ont précédemment extrait des échantillons.
Dans les expériences précédentes, les scientifiques ont fabriqué quelque chose comme du « thé de météorite » en plaçant des grains de météorite dans un bain chaud pour extraire les molécules de l’échantillon dans la solution, puis en analysant la composition moléculaire du bouillon extraterrestre.
« Nous étudions ces extraits d’eau parce qu’ils contiennent les bonnes choses, d’anciennes molécules organiques qui peuvent avoir été des éléments clés de l’origine de la vie sur Terre », a déclaré le Dr. Glavine.
En raison de la sensibilité de ces deux nucléobases, les auteurs de l’étude étaient initialement sceptiques quant à leur présence dans les échantillons.
Mais deux facteurs peuvent avoir contribué à la nouvelle découverte : premièrement, ils ont utilisé de l’eau froide pour extraire les composés au lieu de l’acide formique chaud – qui est hautement réactif et aurait pu détruire ces molécules fragiles dans les échantillons précédents. Deuxièmement, des analyses plus sensibles ont été utilisées pour détecter de plus petites quantités de ces molécules.
La découverte ne fait aucune lumière sur la question de savoir si la vie sur Terre a été aidée depuis l’espace ou provient uniquement de la soupe prébiotique dans l’enfance de la planète.
Mais compléter l’ensemble des nucléobases qui composent la vie aujourd’hui, en plus des autres molécules trouvées dans l’échantillon, donne aux scientifiques essayant de comprendre le début de la vie plus de composés à expérimenter en laboratoire.
« Cela continue d’ajouter plus de pièces ; Il a été découvert que les météorites contiennent maintenant des sucres et des bases », a déclaré le Dr. Jason Dworkin, chercheur au Goddard Space Flight Center de la NASA.
« C’est excitant de voir des progrès dans la fabrication des molécules fondamentales de la biologie depuis l’espace. »
Les résultats ont été publiés dans la revue communication nature.
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O Les deux et al. 2022. Identification de la grande diversité des nucléobases puriques et pyrimidiques extraterrestres dans les météorites carbonées. Commun Nat 13, 2008 ; doi : 10.1038/s41467-022-29612-x
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