👨🏼‍🍳 🍶 🤰🏿 Recueillir de l'ARN à partir de briques de construction «non vivantes» et sans l'aide d'enzymes est réel 🕶️ 🚈 🆕

De nombreux scientifiques éminents de la planète considèrent aujourd'hui l'hypothèse de l'origine de la vie sur Terre du «monde ARN» comme l'une des fondamentales. Le processus d'émergence et de développement de la vie est basé sur la transmission d'informations héréditaires, en tenant compte des changements survenus. Et les produits chimiques nécessaires à la synthèse des macromolécules biologiques pourraient arriver sur notre planète depuis l'espace avec des pluies de météores. La question de la façon de synthétiser les purines, l'un des composants clés de l'ADN, de l'ARN et du métabolisme énergétique de toute cellule, restait floue à la lumière de la théorie du «monde de l'ARN» jusqu'à récemment. Des scientifiques de l'Université de Munich Ludwig - Maximilian ont réussi à synthétiser des purines dans des conditions de laboratoire, qui étaient proches de celles qui existaient sur Terre «au début des temps» et en même temps sans la participation d'enzymes complexes.

Les acides ribonucléiques conviennent parfaitement au rôle de source principale de vie, car ils sont capables de stocker et de copier des informations, permettant simultanément des mutations neutres, nocives ou utiles. Dans le même temps, en parlant d'ADN, nous supposons qu'elle a encore besoin de l'aide de protéines pour la copie, tandis que l'ARN est tout à fait capable d'agir comme une enzyme et de participer à certaines réactions chimiques. De plus, les molécules d'ARN sont tout à fait capables de faire croître la chaîne ribonucléotidique, en d'autres termes, l'ARN est capable de synthétiser l'ARN. C'est ainsi que l'image du «monde de l'ARN» est construite, après quoi la source de vie sur Terre est devenue une sorte de soupe chimique primaire remplie d'ARN anciens qui se sont reproduits.

Comme pour toute hypothèse qui prétend être vraie, le concept décrit a des adeptes et des opposants. Ainsi, selon l'une des objections, les réactions impliquant l'ARN ne devraient pas se produire dans certains océans primaires abstraits sans fin, mais dans certaines microcellules, une sorte de microréacteurs qui créent des membranes lipidiques. À son tour, pour créer de telles membranes, des protéines qui n'étaient pas encore dans ces temps anciens seraient nécessaires. Les partisans du concept de l'origine de la vie à partir de l'ARN objectent que, selon des études récentes, les micropores dans les roches minérales au fond de l'océan ancien pourraient revendiquer le rôle de tels réacteurs chimiques.

Une autre question que les opposants à l'hypothèse du monde de l'ARN aiment se poser: d'où viennent en fait les matières premières de bas poids moléculaire pour les polymères d'ARN eux-mêmes? Comme on le sait, les monomères d'ARN sont des ribonucléotides complexes synthétisés dans les laboratoires modernes avec la participation de protéines. À un certain stade, une version a été exprimée selon laquelle la vie sur notre planète est née en raison de certains catalyseurs métalliques qui entrent dans des réactions métaboliques à un certain stade initial. Après un certain temps, la conséquence de ces réactions a permis de créer des «produits semi-finis» pour une synthèse ultérieure de biomolécules supérieures.

Mais, grâce à la recherche, il s'est avéré que les ARN les plus anciens étaient complètement indépendants et capables de se passer de l'aide de catalyseurs. En 2009, John Sutherland de l'Université de Cambridge, avec ses collègues, a publié un article dans lequel il soutenait qu'un certain nombre de briques d'ARN pouvaient être créées à partir d'acétylène et de formaldéhyde, sans la participation d'aucun catalyseur. Pour que la réaction se déroule dans la bonne direction, elle s'est avérée suffisante pour reproduire les conditions correspondant à l'idée de la communauté scientifique sur la «soupe de terre» primaire.

L'année dernière, Sutherland a publié un article dans les pages de Nature Chemistry, qui déclarait que la présence de cyanure d'hydrogène (HCN), de sulfure d'hydrogène (H2S) et de rayonnement ultraviolet était suffisante pour la synthèse de proto-briques d'acides nucléiques.

Mais, on ne peut que faire attention au fait que la synthèse de «produits semi-finis» pour l'ARN à partir de matériaux protohistoriques élémentaires n'était pas possible pour tous les monomères ribonucléotidiques. Comme vous le savez, dans la composition des composés d'ARN, il y a des bases azotées - adénine (A), guanine (G), cytosine (C) et uracile (U) - ce sont exactement les mêmes lettres génétiques codant pour les informations héréditaires (tout est le même dans l'ADN , mais au lieu de l'uracile - thymine (T)). Chimiquement, ils diffèrent, la cytosine et l'uracile appartiennent aux bases de pyrimidine, l'adénine et la guanine appartiennent aux purines. Le schéma de synthèse proposé par Sutherland et son groupe a fonctionné pour les pyrimidines, mais n'était pas adapté aux purines, ou, avec la répétition d'un ensemble de conditions initiales pour l'émergence de la vie, a permis d'obtenir une très petite quantité de purines.

Thomas Carrell ( Thomas Carell ) et ses collègues de l'Université de Munich Ludwig-Maximilian, qui a été impliqué dans les modifications chimiques des acides nucléiques pendant de nombreuses années, ont réussi à résoudre la contradiction . À un stade de la recherche, les scientifiques ont découvert qu'une des modifications de la pyrimidine, la formamidopyrimidine (FaPy), qui réagit avec l'ADN, est capable de se transformer en bases puriques. Cela reste un peu - pour vérifier s'il est possible de reproduire les mêmes réactions, mais dans des conditions "protohistoriques".

Dans un article du 13 mai 2016 publié dans la revue Scienceet racontant le travail de Carrell, il est à noter que les purines pour l’ARN peuvent en effet être obtenues avec seulement de l’hydrogène, du cyanure et de l’eau à la main. Certes, pour orienter la réaction et obtenir précisément les composés intermédiaires susceptibles de se transformer en purines, il a fallu acidifier le milieu réactionnel, ce qui en général ne contredit pas les conditions initiales de l'expérience. L'intermédiaire résultant, l'aminopyrimidine, a volontairement réagi avec de l'acide formique ou du formamide, et plus tard avec des sucres, résultant en beaucoup de bases puriques. L'acide formique et le formamide ont été découverts l'année dernière par l'appareil Rosetta sur la comète 67P / Churyumov-Gerasimenko, ce qui suggère que ces réactifs pourraient bien nous être «livrés» depuis les profondeurs de l'espace.

En résumé, nous pouvons dire que sur la base du concept proposé par les scientifiques sur la base des outils découverts et des résultats des expériences, nous pouvons conclure: la vie sur la planète Terre pourrait bien être apportée de l'immensité de l'univers, et, surtout, pas sous la forme de graines magiques, les bactéries les plus simples ou une molécule biologique finie, et sous forme de matières premières chimiques élémentaires de construction. Ainsi, par exemple, le même cyanure d'hydrogène à des concentrations élevées est présent dans les météorites, qui se sont déversées en abondance à la surface de notre planète il y a des centaines de millions d'années.

En plus des bases azotées de purine et de pyrimidine, le ribose et l'acide phosphorique doivent être mentionnés dans la composition des ribonucléotides, mais ils sont plus simples et le sucre est connu depuis longtemps qu'ils peuvent être synthétisés de manière abiogénique, même dans des conditions "stellaires". Ainsi, des études récentes ont considérablement et considérablement complété la compréhension actuelle de la «technologie» de la vie sur la planète et ont montré que ce processus peut être reproduit en utilisant des matières premières chimiques élémentaires, sans avoir besoin d'enzymes complexes.

Certes, une question tout aussi importante reste ouverte: comment , et surtout, pourquoi tout d'un coup en général, les premiers ARN ont commencé à apparaître, pourquoi les briques ribonucléotidiques monomères avec les désignations de lettres familières A, G, C et U ont-elles commencé à s'unir, même si nous supposons qu'elles se sont toutes retrouvées au même endroit en même temps ??

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Recueillir de l'ARN à partir de briques de construction «non vivantes» et sans l'aide d'enzymes est réel

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