Les chimistes de l'Université Purdue ont découvert un mécanisme permettant aux réactions de formation de peptides de se produire dans l'eau, ce qui a intrigué les scientifiques pendant des décennies.

"C'est essentiellement la chimie derrière l'origine de la vie", a déclaré Graham Cooks, professeur émérite Henry Bohn Hass de chimie analytique au Purdue's College of Science. "C'est la première démonstration que des molécules primordiales, de simples acides aminés, forment spontanément des peptides, les éléments constitutifs de la vie, dans des gouttelettes d'eau pure. C'est une découverte spectaculaire.

Cette chimie à base d'eau, qui conduit aux protéines et donc à la vie sur Terre, pourrait également conduire au développement plus rapide de médicaments pour traiter les maladies les plus débilitantes de l'humanité. La découverte de l'équipe a été publiée dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences .

Pendant des décennies, les scientifiques ont théorisé que la vie sur Terre a commencé dans les océans. La chimie, cependant, restait une énigme. Les acides aminés bruts - quelque chose que les météorites livraient quotidiennement à la Terre primitive - peuvent réagir et se verrouiller ensemble pour former des peptides, les éléments constitutifs des protéines et, éventuellement, de la vie. Curieusement, le processus nécessite la perte d'une molécule d'eau, ce qui semble hautement improbable dans un environnement humide, aqueux ou océanique. Pour que la vie se forme, il lui fallait de l'eau. Mais il fallait aussi de l'espace loin de l'eau.

Cooks, un expert en spectrométrie de masse et en chimie de la Terre primitive, et son équipe ont découvert la réponse à l'énigme :"L'eau n'est pas mouillée partout". Aux marges, là où la goutte d'eau rencontre l'atmosphère, des réactions incroyablement rapides peuvent avoir lieu, transformant les acides aminés abiotiques en éléments constitutifs de la vie. Les endroits où les embruns volent dans les airs et où les vagues martèlent la terre, ou où l'eau douce dévale une pente, étaient des paysages fertiles pour l'évolution potentielle de la vie.

Les chimistes ont passé plus de 10 ans à utiliser des spectromètres de masse pour étudier les réactions chimiques dans des gouttelettes contenant de l'eau.

"Les taux de réactions dans les gouttelettes sont de cent à un million de fois plus rapides que les mêmes produits chimiques réagissant dans une solution en vrac", a déclaré Cooks.

Les taux de ces réactions rendent les catalyseurs inutiles, accélérant les réactions et, dans le cas de la chimie de la Terre primitive, rendant possible l'évolution de la vie. Comprendre le fonctionnement de ce processus a été l'objectif de décennies de recherche scientifique. Le secret de l'apparition de la vie sur Terre peut aider les scientifiques à comprendre pourquoi cela s'est produit et éclairer la recherche de la vie sur d'autres planètes, voire sur des lunes.

Comprendre comment les acides aminés se sont transformés en protéines et, éventuellement, en formes de vie révolutionne la compréhension des scientifiques de la synthèse chimique. Cette même chimie pourrait désormais aider les chimistes de synthèse à accélérer les réactions essentielles à la découverte et au développement de nouveaux médicaments et traitements thérapeutiques pour les maladies.

"Si vous traversez un campus universitaire la nuit, les bâtiments avec les lumières allumées sont ceux où travaillent les chimistes de synthèse", a déclaré Cooks. "Leurs expériences sont si lentes qu'elles durent des jours ou des semaines à la fois. Ce n'est pas nécessaire, et en utilisant la chimie des gouttelettes, nous avons construit un appareil, qui est actuellement utilisé à Purdue, pour accélérer la synthèse de nouveaux produits chimiques. et de nouveaux médicaments potentiels." + Explorer plus loin

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