Une simple réaction entre le dioxyde de carbone (CO2) et divers métaux dans de l’eau salée donne une nouvelle piste pour comprendre l’origine de la vie sur terre. Cette découverte de l’équipe de Joseph Moran à l’Institut de Sciences et d’Ingénierie Supramoléculaire (CNRS/Université de Strasbourg) est la première mise en évidence d’une version non-enzymatique de la voie de Wood-Ljungdahl, longtemps considérée comme étant la plus ancienne voie de fixation du carbone, le procédé par lequel certains organismes créent les molécules nécessaires à leur survie à partir de CO2. L’abondance de CO2 et de métaux réduits peu après l’apparition des océans sur terre explique la pertinence d’une voie de fixation du carbone sans enzymes dans un scénario d’origine de la vie.
Pour certains organismes primitifs, la voie de Wood-Ljungdahl permet la production d’acétate et de pyruvate à partir de CO2. Ces derniers composent la « matière première » biologique : la synthèse de lipides se fait à partir d’acétate, et le pyruvate est précurseur d’acides aminés, de sucres et par extension, d’ARN. Un fonctionnement non-enzymatique de cette voie offrirait une explication quant à la première apparition de biomolécules sur terre – et donc de la vie sur terre.
Inspirés par la nature, les chercheurs ont sélectionné les mêmes métaux que ceux présent naturellement dans les enzymes de la voie de Wood-Ljungdahl. En faisant réagir du fer, du nickel ou du cobalt avec du CO2 dans de l’eau salée, l’équipe de Joseph Moran a identifié des conditions pour la production sélective d’acétate et de pyruvate. Cette sélectivité analogue à celle des enzymes indique que ces dernières ne feraient qu’accélérer une réaction qui avait déjà lieu avant l’apparition de vie sur terre.
Référence :
Sreejith J. Varma, Kamila B. Muchowska, Paul Chatelain & Joseph Moran
Native iron reduces CO2 to intermediates and end-products of the acetyl CoA pathway
Nature Ecology and Evolution 23 avril 2018
Doi: 10.1038/s41559-018-0542-2
Contact chercheur
Joseph Moran, Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires – Strasbourg
Courriel : moran@unistra.fr
T 03 68 85 52 02