Le ribose découvert dans une comète artificielle

L’équipe de recherche dirigée par Uwe Meierhenrich au sein de l’Institut de Chimie de Nice (UNS/ CNRS) vient d’identifier du ribose dans une comète artificielle grâce à une nouvelle technique de préparation d’analyse. Le ribose est un composant de l'ARN, une molécule biologique présente chez pratiquement tous les êtres vivants. Cette découverte ouvre la voie à de nouvelles interprétations de l’évolution chimique et a fait l’objet d’une publication dans la revue Science le 7 avril.
Le ribose découvert dans une comète artificielle

Nuage de poussières interstellaires appelé « Piliers de la création » contenant de la glace interstellaire qui a été recrée et analysée dans un laboratoire. La structure astrophysique est située dans la nébuleuse de l'Aigle.

Depuis la découverte de l’acide desoxyribonucléique (ADN) et sa structure en double hélice porteuse de l’information génétique par Watson & Crick en 1953, on ne sait encore que très peu sur l’origine de cette molécule fascinante et sur l’origine de la vie en général. On pense aujourd’hui que c’est au niveau moléculaire que se trouve la clé pour le développement de structures prébiotiques biomoléculaires telles que celles de l’ADN et des protéines. On sait également que des acides aminés comme l’alanine, la glycine, la valine, la proline, l’acide aspartique, la sérine, etc. sont présents dans certaines météorites comme les chondrites carbonées. Ces acides aminés sont connus pour être les composants moléculaires de base des protéines.

Un groupe de recherche international porté par des chimistes de l’Université Nice Sophia Antipolis (équipe du Pr. Uwe Meierhenrich) a collaboré de manière très proche pour l’analyse de la glace cométaire simulée, utilisant une nouvelle technique de préparation d’analyses. Dans un laboratoire équipé d’une salle propre, Dr. Cornelia Meinert, Iuliia Myrgorodska et Pr. Uwe Meierhenrich ont reçu 100 microgrammes de glace cométaire artificielle, qu’ils ont dissout dans un solvant ultra pur, et analysé l’extrait obtenu avec un instrument de chromatographie multidimensionnelle très moderne. Cet échantillon d’une comète artificielle a été créé spécialement à l’Institut d’Astrophysique Spatiale à Paris.

Les résultats de ces analyses sont surprenants : une nouvelle classe de sucres a été identifiée. Il s’agit de plusieurs aldopentoses et notamment du ribose. Ce ribose joue probablement un rôle central dans les processus moléculaires à l’origine de la vie, en particulier dans l’évolution chimique de la matière génétique. Des études biomoléculaires suggèrent que l’ARN est apparu avant l’ADN, et que l’ARN lui-même est issu de son sucre, du ribose. Les résultats de l’équipe internationale suggèrent donc que les composants moléculaires de l’ancêtre de la matière génétique sont déjà présents dans les comètes. Les résultats sont publiés dans le journal prestigieux Science le 7 avril.

graphique ribose

Figure : Détection du ribose et autres sucres dans la glace interstellaire simulée. Cette glace correspond à la glace d’une comète artificielle

Jusqu’à aujourd’hui cette nouvelle classe des sucres, et notamment le ribose, n’était pas identifiée dans les échantillons de comètes. Ceci est dû au fait que les techniques traditionnelles n’étaient pas adaptées aux sucres. Le groupe niçois a utilisé une nouvelle technologie analytique qui a donné ces résultats inattendus.

Ces résultats sont également importants dans le contexte de la mission cométaire Rosetta-Philae, dans laquelle l’équipe Niçoise participe activement.
L’identification du ribose dans l’échantillon d’une comète artificielle ouvre la voie à de nouvelles interprétations de l’évolution chimique, et soutiennent l’hypothèse selon laquelle les constituants moléculaires de la vie sont synthétisés dans le milieu interstellaire et apportés sur la Terre primitive par des (micro-) météorites et des comètes. Ces constituants élémentaires auraient participé aux réactions chimiques prébiotiques, à l’origine de la vie.

Contacts chercheurs :
• Prof. Dr. Uwe J. Meierhenrich - Uwe.Meierhenrich@unice.fr - 06 52 50 26 09
• Dr. Cornelia Meinert - Cornelia.Meinert@unice.fr - 06 34 52 03 24
• Iuliia Myrgorodska – iuliia.myrgorodska@unice.fr - 07 82 11 11 52