Stratégies d’endurance face à la radiation précoce de la Terre
L’émergence de la vie sur Terre est enveloppée de mystères, et l’un des puzzles perplexes est de comprendre comment les molécules essentielles à la vie ont résisté aux radiations intenses prévalant lors des premiers stades. Alors que l’espace abrite une chimie complexe, y compris des acides aminés trouvés dans les astéroïdes, les radiations représentent une menace significative pour les structures moléculaires délicates. Une étude récente menée par le professeur Bing Tian de l’Université de Zhejiang explore une possible protection contre les radiations : les ions de manganèse.
La menace des radiations et la résilience de Deinococcus radiodurans
La Terre primitive a été soumise à des doses substantielles de rayonnements gamma, un défi redoutable pour les molécules organiques. Deinococcus radiodurans, une bactérie réputée pour avoir survécu à des doses létales de radiation, offre des perspectives sur la manière dont les premières formes de vie ont pu faire face à de telles conditions hostiles.
Les études précédentes ont révélé que la bactérie dépend des ions de manganèse 3+ pour protéger les molécules vulnérables du stress oxydatif induit par les radiations.
Les polyphosphates et le manganèse : un duo dynamique dans la défense contre les radiations
Les chercheurs ont émis l’hypothèse que les résidus de phosphate, en particulier les polyphosphates, pourraient collaborer avec les ions de manganèse pour offrir une protection. Les polyphosphates, présents sur Terre bien avant l’émergence de la vie, étaient connus pour fournir des phosphates à des molécules cruciales telles que l’ATP.
L’équipe a construit des protocellules modèles à partir de gouttelettes liquides de coacervats pour tester leur théorie et les a exposées à une radiation gamma substantielle.
La Résilience Alimentée par le Manganèse : Une Révélation Clé
Les résultats étaient frappants. Les coacervats contenant du polyphosphate-manganèse sont sortis indemnes, préservant même les protéines de l’environnement environnant. En revanche, les coacervats contenant des polyphosphates associés à un peptide au lieu du manganèse ont été anéantis.
Les ions de manganèse, agissant comme des antioxydants, se sont révélés très efficaces pour éliminer les espèces réactives de l’oxygène, laissant les protéines intactes. L’expérience, répétée avec de l’ADN, a montré une résistance similaire à la radiation.
Combler le Gouffre : Des Protocellules à l’Origine de la Vie
Bien que cette étude représente une avancée significative dans la compréhension de la manière dont les précurseurs de la vie ont peut-être surmonté les défis liés à la radiation, elle reconnaît la complexité de la transition des ions de manganèse et des polyphosphates vers le processus complexe d’auto-réplication.
Néanmoins, cette recherche aborde un obstacle précédemment insurmontable pour élucider les mystères de la vie émergeant de la non-vie.
Lisez l’article original sur Nature Communications.
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