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9 mars
2015 |
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La vie a pu apparaître
dans les mers de méthane de Titan, selon des chercheurs américains |
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Les chimistes et les ingénieurs de
l'université Cornell (New York) ont en effet prouvé que les mers de
méthane de Titan pouvaient abriter des cellules vivantes capables de
métaboliser, se déplacer et se reproduire de la même façon que les
bactéries terrestres, cela en l'absence d'oxygène et à très basse
température.
Jusqu'à présent, les astronomes estimaient que la vie ne pouvait
apparaître qu'à la surface de planètes situées à une distance de
leur étoile autorisant la présence d'eau liquide. Mais si l'on
considère qu'une forme de vie peut se baser sur le méthane, et non
sur l'eau, les frontières de cette zone habitable s'étendent
considérablement.
Les toutes premières étapes de l'apparition de la vie sur notre
planète s'articulaient autour des phospholipides. Ces molécules sont
composées d'une "tête", hydrophile et dite polaire, donnant
naissance à une double queue hydrophobe. En s'assemblant de façon
spontanée, celles-ci forment la membrane cellulaire.
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En milieu aqueux,
de telles molécules tendent à s'organiser de telle sorte que seule
leur tête hydrophile soit en contact avec les molécules d'eau, ce
qui aboutit typiquement à des structures en micelle, en liposome ou
en bicouche lipidique. |
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Ces lipides assurent à la fois
l'imperméabilité à l'eau et la plasticité des membranes qui
entourent les cellules de l'environnement extérieur tout en
protégeant leur contenu. Récemment, les scientifiques de
l'Université de Cornell ont présenté un modèle de membrane
cellulaire constituée de composés azotés, capable de fonctionner
dans le méthane liquide à une température de -180°C.
Ce modèle, nommé azotosome, est composé de molécules d'azote, de
carbone et d'hydrogène, tous éléments présents en abondance dans les
mers d'hydrocarbures de Titan. Les chercheurs ont déterminé, par la
méthode de dynamique moléculaire, que l'acrylonitrile figurait un
composé idéal pour générer l'assemblage autonome de ces molécules en
formant des structures membraneuses comparables aux phospholipides.
Les azotosomes ainsi formés se distinguent par leur résistance, ne
se dissolvent pas dans le milieu et présentent la même flexibilité
que les membranes phospholipides terrestres. Et enfin, ce composé
organique toxique est également présent dans l'atmosphère de Titan.
Une prochaine étape consistera à étudier le comportement de
liposomes bâtis selon ce modèle, soit des azotosomes, dans un
environnement de méthane à basse température tel qu'il constitue les
mers de Titan. Mais les scientifiques rêvent aussi de vérifier leur
théorie en analysant les composés organiques au moyen d'une nouvelle
sonde envoyée sur le satellite de Saturne.
Ce travail exécuté à l'Université Cornell est dirigé par la dr
Paulette Clancy, du département de chimie biomoléculaire, Samuel W .
et Diane M. Bodman professeur de chimie et de génie biomoléculaire,
avec premier auteur James Stevenson, un étudiant diplômé en génie
chimique, et l'astrophysicien Jonathan Lunine, co-auteur.
Jean Etienne
Sources :
Membrane alternatives in worlds without oxygen: Creation of an
azotosome (Science Advances)
Life 'not as we know it' possible on Saturn's moon Titan
(Université Cornell)
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Modèle d'azotosome
établi par les chercheurs de l'Université Cornell. |
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