Une expérience montre que l'une des unités de base de la vie, les bases nucléiques, pourrait provenir de nuages ​​de gaz géants dispersés entre les étoiles.

Éléments constitutifs essentiels de l'ADN, composés appelés nucléobases, ont été détectés pour la première fois dans un environnement simulé imitant des nuages ​​gazeux qui se trouvent entre les étoiles. La découverte, publié dans la revue Communication Nature , nous rapproche de la compréhension des origines de la vie sur Terre.

"Ce résultat pourrait être la clé pour élucider des questions fondamentales pour l'humanité, tels que quels composés organiques ont existé pendant la formation du système solaire et comment ils ont contribué à la naissance de la vie sur Terre, " déclare Yasuhiro Oba de l'Institut des sciences des basses températures de l'Université d'Hokkaido.

Les scientifiques ont déjà détecté certaines des molécules organiques de base nécessaires aux débuts de la vie dans les comètes, astéroïdes, et dans les nuages ​​moléculaires interstellaires, des nuages ​​gazeux géants dispersés entre les étoiles. On pense que ces molécules pourraient avoir atteint la Terre par des impacts de météorites il y a environ 4 milliards d'années, fournissant les ingrédients clés du cocktail chimique qui a donné naissance à la vie. Apprendre comment ces molécules se sont formées est essentiel pour comprendre les origines de la vie.

L'unité structurelle de base de l'ADN et de l'ARN s'appelle un nucléotide, et est composé d'une nucléobase, un sucre, et un groupe phosphate. Des études antérieures imitant les conditions attendues dans les nuages ​​moléculaires interstellaires ont détecté la présence de sucre et de phosphate, mais pas des nucléobases.

Maintenant, Yasuhiro Oba et ses collègues de l'Université d'Hokkaido, Université de Kyushu, et l'Agence japonaise pour les sciences et technologies marines et terrestres (JAMSTEC) ont utilisé des méthodes analytiques avancées pour détecter les bases nucléiques fondamentales dans un environnement de nuage interstellaire simulé.

L'équipe a mené ses expériences dans une chambre de réaction à ultra-vide. Un mélange gazeux d'eau, monoxyde de carbone, ammoniac, et du méthanol a été fourni en continu sur un analogue de poussière cosmique à une température de -263 degrés Celsius. Deux lampes à décharge de deutérium fixées à la chambre ont fourni une lumière ultraviolette sous vide pour induire des réactions chimiques. Le processus a conduit à la formation d'un film glacé sur l'analogue de poussière à l'intérieur de la chambre.

L'équipe a utilisé un spectromètre de masse à haute résolution et un chromatographe en phase liquide à haute performance pour analyser le produit qui s'est formé sur le substrat après l'avoir réchauffé à température ambiante. Les avancées récentes de ces outils technologiques leur ont permis de détecter la présence des nucléobases cytosine, uracile, thymine, adénine, xanthine, et l'hypoxanthine. Ils ont également détecté des acides aminés, qui sont les éléments constitutifs des protéines, et plusieurs types de dipeptide, ou un dimère d'acide aminé, dans le même produit.

L'équipe soupçonne que des expériences passées simulant des environnements de nuages ​​moléculaires interstellaires auraient produit des nucléobases, mais que les outils analytiques utilisés n'étaient pas assez sensibles pour les détecter dans des mélanges complexes.

"Nos résultats suggèrent que les processus que nous avons reproduits pourraient conduire à la formation des précurseurs moléculaires de la vie, " dit Yasuhiro Oba. " Les résultats pourraient améliorer notre compréhension des premiers stades de l'évolution chimique dans l'espace. "