Des scientifiques de l’Université de Tohoku ont découvert que l’acide borique catalyse la formation de longs peptides dans des conditions neutres et acides, contredisant les théories précédentes selon lesquelles les conditions alcalines étaient idéales. La découverte d’abondants minéraux contenant du bore dans les anciennes roches terrestres soutient davantage le potentiel des environnements neutres riches en bore pour la synthèse des protéines sur la Terre prébiotique.
Démêler le mystère de la première apparition des polymères organiques catalytiques sur la Terre prébiotique débloquera des connaissances clés sur l’origine de la vie.
Des chercheurs de l’Université de Tohoku ont récemment découvert un cadre probable où pourrait se produire la création de polymères organiques catalytiques. Pour faire cette découverte, ils ont évaporé des solutions de acides aminés contenant du borique acide et ont découvert que l’acide borique favorise la création de polypeptides dans des environnements neutres et acides. Les peptides les plus longs formés dans les expériences étaient des polypeptides de glycine longs de 39 monomères dans des conditions neutres.
Des études antérieures ont suggéré que les environnements d’évaporation hautement alcalins servaient de lieu à la synthèse de protéines anciennes, produisant jusqu’à 20 peptides de glycine de longueur monomère. Les conditions neutres étaient considérées comme le pire des cas en ce qui concerne la synthèse des peptides.
Une ancienne zone côtière riche en bore pourrait catalyser la polymérisation des acides aminés. Crédit : Yoshihiro Furukawa
Des minéraux contenant du bore ont été découverts en abondance dans certaines des plus anciennes roches d’origine sédimentaire trouvées sur terre, datant de 3,8 milliards d’années. Ces découvertes suggèrent que les zones côtières des anciens petits continents et îles riches en acide borique assemblaient spontanément des acides aminés, formant des polypeptides et des protéines.
« La formation de polypeptides dans des environnements neutres a une signification importante dans l’évolution chimique de l’origine de la vie », explique l’auteur principal Yoshihiro Furukawa, professeur agrégé à l’Université de Tohoku.
Alors que les ARN sont plutôt stables dans des conditions neutres, ils sont extrêmement instables dans des conditions alcalines. Le bore est connu pour aider à de nombreuses étapes de la synthèse abiotique des ribonucléotides.
« Les environnements d’évaporation neutres riches en bore constituent un lieu idéal pour les formations et les interactions entre les deux polymères essentiels sur la Terre prébiotique », explique Furukawa.
Ce groupe de recherche étudie actuellement quels acides aminés sont incorporés dans les proto-peptides dans cet environnement.
