Une équipe de biochimistes de l’Université de Californie à San Diego, travaillant avec un groupe d’ingénieurs biochimiques de l’Université de Californie à Los Angeles, a découvert que le développement de lipides courts aurait pu conduire au développement des premières membranes cellulaires au début. Terre.
Dans leur étude publié dans la revue Chimie naturellele groupe a combiné la cystéine avec des parents chimiques d’acides gras pour former des lipides à deux queues, trouvant ainsi des indices sur les origines de la vie sur Terre.
L’équipe de recherche a estimé que pour que les cellules commencent à apparaître sur la Terre primitive, une certaine forme de limite cellulaire doit d’abord s’être formée pour protéger le contenu cellulaire de l’environnement. Constatant que les membranes cellulaires modernes sont toutes constituées de lipides, les chercheurs se sont demandés si les premières membranes cellulaires auraient pu également être constituées de lipides et, si tel était le cas, comment elles auraient pu se développer à partir de molécules simples.
Ils ont également noté que les membranes cellulaires modernes sont complexes et généralement à longues chaînes. Soupçonnant que les molécules du début de leur vie auraient eu des membranes plus simples, ils se sont demandé si elles auraient pu être constituées d’acides gras courts.
Pour le savoir, l’équipe a commencé avec la cystéine, un acide aminé qu’ils avaient précédemment identifié comme étant probablement répandu au cours des premiers jours de la planète, servant en quelque sorte de colle, retenant les molécules précurseurs ensemble.
Ils ont combiné l’acide aminé avec des acides gras courts comportant huit atomes de carbone. Lors de la combinaison, les molécules ont réagi pour former un lipide, un avec deux queues. Ils ont noté que certains d’entre eux se sont également autoformés en sphères dotées de membranes, que l’équipe a surnommées protocellules. Les sphères ne présentaient aucun des composés trouvés dans les cellules vivantes, bien sûr, mais semblaient pouvoir servir de sorte de terrain de rassemblement.
Les chercheurs ont également constaté que les membranes des protocellules étaient alignées en une double couche et que les sphères montraient des signes de capacité à rassembler d’autres molécules à l’intérieur d’elles, permettant ainsi l’admission d’autres composants nécessaires au développement de la vie. Leurs protocellules étaient suffisamment robustes pour survivre au mélange avec les ions magnésium et calcium qui auraient probablement été abondants au début de la Terre.
Selon les chercheurs, les travaux montrent un moyen possible de développer des membranes cellulaires sur la Terre primitive, ouvrant ainsi la voie au développement de la vie.
Plus d’informations :
Christy J. Cho et al, Protocellules par réaction spontanée de la cystéine avec des thioesters à chaîne courte, Chimie naturelle (2024). DOI : 10.1038/s41557-024-01666-y
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