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Découverte d'une bactérie qui ne se contente pas de survivre au froid
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Emphyrio
May 24, 2013, 1:16:26 AM5/24/13
to
Une bact�rie qui prolif�re m�me � -15�C et qui reste active au moins
jusqu'� -25�C pourrait donner des r�ponses sur une �ventuelle vie Martienne.
http://phys.org/news/2013-05-bacterium-canadian-high-arctic-life.html
M.A
jusqu'� -25�C pourrait donner des r�ponses sur une �ventuelle vie Martienne.
http://phys.org/news/2013-05-bacterium-canadian-high-arctic-life.html
M.A
robby
May 24, 2013, 2:01:27 AM5/24/13
to
Le 24/05/2013 07:16, Emphyrio a ï¿œcrit :
> Une bactￜrie qui prolifￜre mￜme ￜ -15ￜC et qui reste active au moins
> jusqu'ￜ -25ￜC
cool
> pourrait donner des rï¿œponses sur une ï¿œventuelle vie Martienne.
non
--
Fabrice
> Une bactￜrie qui prolifￜre mￜme ￜ -15ￜC et qui reste active au moins
> jusqu'ￜ -25ￜC
cool
> pourrait donner des rï¿œponses sur une ï¿œventuelle vie Martienne.
non
--
Fabrice
HD
May 24, 2013, 6:53:55 AM5/24/13
to
>> pourrait donner des r�ponses sur une �ventuelle vie Martienne.
> non
Cela peut quand m�me sugg�rer qu'une vie microbienne ai put persister et
m�me prolif�rer dans les temp�ratures n�gatives... apr�s, la vie a put
�galement y survivre recluse et ne prolif�rer que pendant les p�riodes o�
les temp�ratures sont positives (ce qui arrive sur Mars suivant les r�gions
et les p�riodes).
@+
HD
Oncle Dom
May 24, 2013, 11:29:48 AM5/24/13
to
In news:knmt3a$j4c$1...@speranza.aioe.org,
Emphyrio <michel...@club-internet.fr> nous a fait l'honneur d'�crire:
et celui de la survie dans des conditions extr�mes.
La bact�rie mentionn�e ne donne donc aucune r�ponse au probl�me de
l'apparition de la vie sur Mars.
--
Oncle Dom
_________
http://www.oncle-dom.fr/
Emphyrio <michel...@club-internet.fr> nous a fait l'honneur d'�crire:
> Une bact�rie qui prolif�re m�me � -15�C et qui reste active au moins
> jusqu'� -25�C pourrait donner des r�ponses sur une �ventuelle vie
> Martienne.
Il y a une diff�rence importante, entre le ph�nom�ne d'apparition de la vie,
> jusqu'� -25�C pourrait donner des r�ponses sur une �ventuelle vie
> Martienne.
et celui de la survie dans des conditions extr�mes.
La bact�rie mentionn�e ne donne donc aucune r�ponse au probl�me de
l'apparition de la vie sur Mars.
--
Oncle Dom
_________
http://www.oncle-dom.fr/
Florian
May 25, 2013, 4:49:02 AM5/25/13
to
Oncle Dom <onc...@orage.fr> wrote:
> Il y a une diff�rence importante, entre le ph�nom�ne d'apparition de la vie,
> et celui de la survie dans des conditions extr�mes.
Oui.
> Il y a une diff�rence importante, entre le ph�nom�ne d'apparition de la vie,
> et celui de la survie dans des conditions extr�mes.
> La bact�rie mentionn�e ne donne donc aucune r�ponse au probl�me de
> l'apparition de la vie sur Mars.
Mais il y a eu d'importantes avanc�es sur ce sujet cette derni�re
d�cennie.
Le sc�nario est quasiment boucl�. La source d'�nergie probable est la
serpentinisation: production d'hydrog�ne et de chaleur => gradient
chimique => �nergie chimique
Reste plus qu'� le reproduire... Il y a des manips en cours.
Donc en gros, il suffit d'avoir de l'olivine et de l'eau, qui sont tous
deux pr�sents � peu pr�s partout dans l'univers. Pleins de gentils ET en
perspective...
--
Florian
La chance ne sourit qu'aux esprits bien pr�par�s. Louis Pasteur.
Richard Hachel
May 25, 2013, 5:37:06 AM5/25/13
to
"Oncle Dom" a écrit :
>> jusqu' -25C pourrait donner des rponses sur une ventuelle vie
>> Martienne.
> Il y a une diffrence importante, entre le phnomne d'apparition de la vie,
> et celui de la survie dans des conditions extrmes.
> La bactrie mentionne ne donne donc aucune rponse au problme de
R.H.
> In news:knmt3a$j4c$1...@speranza.aioe.org,
> Emphyrio <michel...@club-internet.fr> nous a fait l'honneur d'crire:
>> Une bactrie qui prolifre mme -15C et qui reste active au moins
> Emphyrio <michel...@club-internet.fr> nous a fait l'honneur d'crire:
>> jusqu' -25C pourrait donner des rponses sur une ventuelle vie
>> Martienne.
> Il y a une diffrence importante, entre le phnomne d'apparition de la vie,
> et celui de la survie dans des conditions extrmes.
> La bactrie mentionne ne donne donc aucune rponse au problme de
> l'apparition de la vie sur Mars.
T'as pris ton mot de passe chez Julien?
R.H.
robby
May 25, 2013, 6:14:49 AM5/25/13
to
Le 25/05/2013 10:49, Florian a ï¿œcrit :
> Qui est le mï¿œme que celui de l'apparition de la vie sur Terre. Mais il
> y a eu d'importantes avancï¿œes sur ce sujet cette derniï¿œre dï¿œcennie. Le
> scￜnario est quasiment bouclￜ. La source d'ￜnergie probable est la
> serpentinisation: production d'hydrogï¿œne et de chaleur => gradient
> chimique => ￜnergie chimique Reste plus qu'ￜ le reproduire... Il y a
ya de la biblio pas trop hard la dessus qqpart ?
--
Fabrice
> Qui est le mï¿œme que celui de l'apparition de la vie sur Terre. Mais il
> y a eu d'importantes avancï¿œes sur ce sujet cette derniï¿œre dï¿œcennie. Le
> scￜnario est quasiment bouclￜ. La source d'ￜnergie probable est la
> serpentinisation: production d'hydrogï¿œne et de chaleur => gradient
> chimique => ￜnergie chimique Reste plus qu'ￜ le reproduire... Il y a
> des manips en cours. Donc en gros, il suffit d'avoir de l'olivine et
> de l'eau, qui sont tous deux prￜsents ￜ peu prￜs partout dans l'univers.
ya de la biblio pas trop hard la dessus qqpart ?
--
Fabrice
robby
May 25, 2013, 6:35:41 AM5/25/13
to
+biologie (c'est tellement dommage de toujours traiter les sujets de bio
en dehors du groupe de bio :-( ),
suivi sur astro+bio (bien que l'astrobiologie ne soit pas de
l'astrophysique, et que je sujet ici soit des bactï¿œries
petitextrï¿œmophiles que Actis en tire des conclusions astrobiologiques
qu'il pense qu'il faut en farcir le lectorat d'astrophysique. Mais
admettons, tant qu'il n'y a pas de groupe astrobio, prebiotique, ou que
biologie ne revie pas. Merci quand meme a l'avenir de TOUJOURS mettre
bio en crosspost pour les sujets traitant de bio. Sinon c'est sur, ce
groupe ne vivra jamais, alors qu'il y a des lurkeurs competents en bio
qui ne lisent jamais l'astrophysique)
Le 24/05/2013 12:53, HD a ï¿œcrit :
>>> pourrait donner des rï¿œponses sur une ï¿œventuelle vie Martienne.
>> non
> Cela peut quand mï¿œme suggï¿œrer qu'une vie microbienne ai put persister et
> mï¿œme prolifï¿œrer dans les tempï¿œratures nï¿œgatives...
cet aspect lￜ, ￜa fait longtemps qu'on sait que c'est pas un probleme.
Et aussi que la notion de "zone habitable" est une fumisterie,
puisqu'une planete glaciale en surface peut tres bien avoir un ocean
entre couche glacￜe et sol chauffￜ par le sous-sol (ￜa existe
probablement a au moins 2 exemplaires dans le systeme solaire), voire a
l'interieur du sol du moment que l'interieur n'est pas totalement refroidi.
> aprï¿œs, la vie a put ï¿œgalement y survivre recluse
mais ï¿œa n'est pas parceque chez nous, ces situations constituent un
milieu hostile oￜ de rares bestioles ont rￜussi a s'adapter, que sur une
autre planete ￜa n'aura pas au contraire ￜtￜ l'environnement "normal"
dￜs le dￜpart ou trￜs rapidement, et avec lequel la vie aura composￜ et
tirￜ avantageusement parti jusqu'ￜ prolifￜrer.
D'une maniï¿œre gï¿œnï¿œrale, l'exobiologie manque terriblement d'imagination,
et s'attend a trouver des bestioles quasi-semblables a celles de la
Terre ( des bactï¿œries, faites de parois et d'ADN, structurï¿œs et composï¿œs
comme chez nous, etc, etc), utilisant le meme genre de ressources
(methane, oxygene, soleil via chrolophylloï¿œdes ou carotenoï¿œdes) set
produisant le meme genre de "dï¿œchets" (mï¿œthane, CO2, O2, selon).
Il n'est pas evident que meme avec la meme Terre, en refaisant
l'experience on n'obtiendrait pas au final un type de vie totalement
diffï¿œrent (d'ailleurs il serait interessant de savoir s'il y a pu y
avoir concurrence entre plusieurs au dï¿œbuts, quels genres de traces ï¿œa
aurait pu laisser, voire, s'il se pourrait que ï¿œa vï¿œgï¿œte encore
humblement dans un recoins, sauf que pour le voir encore faut-il
chercher autre chose que ce qui est deja notre forme de vie a nous basï¿œe
sur ARN-ADN),
alors sur une planete dont le moindre parametre soit different... (a
commencer par la composition et tempï¿œrature de la soupe ocï¿œanique
initial, des sols en dessous, et des conformations aquifï¿œres - oceans,
lacs, eaux peu profondes, eau sous-glace, eau piï¿œgï¿œe dans des failles,
voire diffuse dans le sous-sol).
Si ï¿œa se trouve, la vie existe dans le sous-sol de mars, sous forme de
rï¿œactions chimiques dans des pores du sous-sol faisant office de parois
cellulaires, avec des "etres" constituï¿œs par un ensemble de pores
alentour en intï¿œraction chimique.
Mon pari, c'est que les 10 premieres formes de vies que l'on croisera,
on ne les verra pas (i.e. on ne les reconnaitra pas, ou on n'aura pas
mis en place des outils capable de la voir la oￜ elle est sous nos
yeux). Et comme je disais, c'est peut-etre deja le cas sur Terre.
On s'est rendu compte tres recemment qu'on etait passￜ completement a
cotￜ d'un genre pourtant tres rￜpandu, les macro-virus (qui peuvent etre
infectï¿œs par des bactï¿œries et des virus), et que meme dans une goutte
d'eau ocï¿œanique il y a des tas d'unicellulaires qu'on ne detectait meme
pas vu qu'on cherchait sur certains criteres "generiques" de genome. Du
coup une methode recente consiste a broyer tout le contenu solide d'une
goutte d'eau, decrypter tout ce qui ressemble a des morceaux d'ADN, et
faire du puzzle.
Bref, si deja on a tant de mal a dï¿œbusquer sur Terre la vie cellulaire a
ADN pas rare, on n'est pas rendu pour detecter des formes de vies
diffï¿œrentes ailleurs.
--
Fabrice
en dehors du groupe de bio :-( ),
suivi sur astro+bio (bien que l'astrobiologie ne soit pas de
l'astrophysique, et que je sujet ici soit des bactï¿œries
petitextrï¿œmophiles que Actis en tire des conclusions astrobiologiques
qu'il pense qu'il faut en farcir le lectorat d'astrophysique. Mais
admettons, tant qu'il n'y a pas de groupe astrobio, prebiotique, ou que
biologie ne revie pas. Merci quand meme a l'avenir de TOUJOURS mettre
bio en crosspost pour les sujets traitant de bio. Sinon c'est sur, ce
groupe ne vivra jamais, alors qu'il y a des lurkeurs competents en bio
qui ne lisent jamais l'astrophysique)
Le 24/05/2013 12:53, HD a ï¿œcrit :
>>> pourrait donner des rï¿œponses sur une ï¿œventuelle vie Martienne.
>> non
> Cela peut quand mï¿œme suggï¿œrer qu'une vie microbienne ai put persister et
> mï¿œme prolifï¿œrer dans les tempï¿œratures nï¿œgatives...
cet aspect lￜ, ￜa fait longtemps qu'on sait que c'est pas un probleme.
Et aussi que la notion de "zone habitable" est une fumisterie,
puisqu'une planete glaciale en surface peut tres bien avoir un ocean
entre couche glacￜe et sol chauffￜ par le sous-sol (ￜa existe
probablement a au moins 2 exemplaires dans le systeme solaire), voire a
l'interieur du sol du moment que l'interieur n'est pas totalement refroidi.
> aprï¿œs, la vie a put ï¿œgalement y survivre recluse
mais ï¿œa n'est pas parceque chez nous, ces situations constituent un
milieu hostile oￜ de rares bestioles ont rￜussi a s'adapter, que sur une
autre planete ￜa n'aura pas au contraire ￜtￜ l'environnement "normal"
dￜs le dￜpart ou trￜs rapidement, et avec lequel la vie aura composￜ et
tirￜ avantageusement parti jusqu'ￜ prolifￜrer.
D'une maniï¿œre gï¿œnï¿œrale, l'exobiologie manque terriblement d'imagination,
et s'attend a trouver des bestioles quasi-semblables a celles de la
Terre ( des bactï¿œries, faites de parois et d'ADN, structurï¿œs et composï¿œs
comme chez nous, etc, etc), utilisant le meme genre de ressources
(methane, oxygene, soleil via chrolophylloï¿œdes ou carotenoï¿œdes) set
produisant le meme genre de "dï¿œchets" (mï¿œthane, CO2, O2, selon).
Il n'est pas evident que meme avec la meme Terre, en refaisant
l'experience on n'obtiendrait pas au final un type de vie totalement
diffï¿œrent (d'ailleurs il serait interessant de savoir s'il y a pu y
avoir concurrence entre plusieurs au dï¿œbuts, quels genres de traces ï¿œa
aurait pu laisser, voire, s'il se pourrait que ï¿œa vï¿œgï¿œte encore
humblement dans un recoins, sauf que pour le voir encore faut-il
chercher autre chose que ce qui est deja notre forme de vie a nous basï¿œe
sur ARN-ADN),
alors sur une planete dont le moindre parametre soit different... (a
commencer par la composition et tempï¿œrature de la soupe ocï¿œanique
initial, des sols en dessous, et des conformations aquifï¿œres - oceans,
lacs, eaux peu profondes, eau sous-glace, eau piï¿œgï¿œe dans des failles,
voire diffuse dans le sous-sol).
Si ï¿œa se trouve, la vie existe dans le sous-sol de mars, sous forme de
rï¿œactions chimiques dans des pores du sous-sol faisant office de parois
cellulaires, avec des "etres" constituï¿œs par un ensemble de pores
alentour en intï¿œraction chimique.
Mon pari, c'est que les 10 premieres formes de vies que l'on croisera,
on ne les verra pas (i.e. on ne les reconnaitra pas, ou on n'aura pas
mis en place des outils capable de la voir la oￜ elle est sous nos
yeux). Et comme je disais, c'est peut-etre deja le cas sur Terre.
On s'est rendu compte tres recemment qu'on etait passￜ completement a
cotￜ d'un genre pourtant tres rￜpandu, les macro-virus (qui peuvent etre
infectï¿œs par des bactï¿œries et des virus), et que meme dans une goutte
d'eau ocï¿œanique il y a des tas d'unicellulaires qu'on ne detectait meme
pas vu qu'on cherchait sur certains criteres "generiques" de genome. Du
coup une methode recente consiste a broyer tout le contenu solide d'une
goutte d'eau, decrypter tout ce qui ressemble a des morceaux d'ADN, et
faire du puzzle.
Bref, si deja on a tant de mal a dï¿œbusquer sur Terre la vie cellulaire a
ADN pas rare, on n'est pas rendu pour detecter des formes de vies
diffï¿œrentes ailleurs.
--
Fabrice
Florian
May 26, 2013, 3:00:24 PM5/26/13
to
robby <m...@pla.net.invalid> wrote:
> Le 25/05/2013 10:49, Florian a écrit :
> > Qui est le même que celui de l'apparition de la vie sur Terre. Mais il
> > y a eu d'importantes avancées sur ce sujet cette dernière décennie. Le
> > scénario est quasiment bouclé. La source d'énergie probable est la
> > serpentinisation: production d'hydrogène et de chaleur => gradient
> > chimique => énergie chimique Reste plus qu'à le reproduire... Il y a
Le premier article renvoie à une revue.
--
Florian
La chance ne sourit qu'aux esprits bien préparés. Louis Pasteur.
> Le 25/05/2013 10:49, Florian a écrit :
> > Qui est le même que celui de l'apparition de la vie sur Terre. Mais il
> > y a eu d'importantes avancées sur ce sujet cette dernière décennie. Le
> > scénario est quasiment bouclé. La source d'énergie probable est la
> > serpentinisation: production d'hydrogène et de chaleur => gradient
> > chimique => énergie chimique Reste plus qu'à le reproduire... Il y a
> > des manips en cours. Donc en gros, il suffit d'avoir de l'olivine et
> > de l'eau, qui sont tous deux présents à peu près partout dans l'univers.
>
>
> ya de la biblio pas trop hard la dessus qqpart ?
Il y a un bon fil sur FS: http://tinyurl.com/pvrezkp
>
> ya de la biblio pas trop hard la dessus qqpart ?
Le premier article renvoie à une revue.
--
Florian
La chance ne sourit qu'aux esprits bien préparés. Louis Pasteur.
robby
May 27, 2013, 1:44:18 AM5/27/13
to
suivi sur biologie+zet , et on fiche la paix aux astrophysiciens
Le 26/05/2013 21:00, Florian a écrit :
>>> Qui est le même que celui de l'apparition de la vie sur Terre. Mais il
>>> y a eu d'importantes avancées sur ce sujet cette dernière décennie. Le
>>> scénario est quasiment bouclé. La source d'énergie probable est la
>>> serpentinisation: production d'hydrogène et de chaleur => gradient
>>> chimique => énergie chimique Reste plus qu'à le reproduire... Il y a
>>> des manips en cours. Donc en gros, il suffit d'avoir de l'olivine et
>>> de l'eau, qui sont tous deux présents à peu près partout dans l'univers.
>> ya de la biblio pas trop hard la dessus qqpart ?
> Il y a un bon fil sur FS: http://tinyurl.com/pvrezkp
> Le premier article renvoie à une revue.
Super !
Pour donner le gout je retranscrit le résumé de "Geb" qu'il donne en
plus des liens (et il fait une biblio plus poussée, avec qq extraits)
http://forums.futura-sciences.com/biologie/515787-scenario-de-lorigine-de-vie-enfin-determine.html
.........................................................................................................................................
Le papier est disponible ici : On the origin of biochemistry at an
alkaline hydrothermal vent
En voici le plan :
1. Introduction
2. Acetogenesis and methanogenesis: homologous chemical conversions
3. Carbon dioxide, then cofactors, then the RNA world
4. An inorganic start: how, and where to reduce CO2?
5. Acetyl phosphate, the original phosphoryl donor
6. Carbon metabolism, fixing one more CO2
7. The tricarboxylic acid (Krebs) cycle: forward, reverse and incomplete
reverse
8. Difficult D-sugar phosphates
9. A fountain of youth?
10. Pterins, GTP and cofactors
11. Some important reactions of acetyl phosphate occur without enzymes
12. Nitrogen: carbamoyl phosphate and a critical acyl phosphate intermediate
13. This n incorporation delivers the constituents of purine and pyrimidine
14. Pushing out of a racemate and into an RNA world
15. Carbamate, molybdenum cofactor and carbonyl sulphide: biochemical
relicts?
16. The early formyl pterin problem
17. Bioenergetic steps from rocks to microbial communities
18. Conclusion
J'ai fait une petite synthèse de l'introduction, qui n'entre pas encore
dans la biochimie (l'aspect le plus fascinant de ce papier), et est donc
plus facile à retranscrire.
Depuis décembre 2000, on a découvert des systèmes hydrothermaux
désormais appelés "fumeurs blancs" dont les conditions physico-chimiques
sont très différentes des "fumeurs noirs" découverts précédemment (en
1977). Ces deux types de systèmes hydrothermaux sont situés à quelques
kilomètres des dorsales océaniques. L'eau à la sortie des fumeurs blancs
est très riche en dihydrogène et est beaucoup moins chaude, entre 40 et
90°C, que celle des fumeurs noirs (jusqu'à 400°C). Le pH est alcalin
(basique) et l'eau est réduite (ionisée). Elle contient également des
composés soufrés.
Quelque chose d'intéressant, est que l'un des coauteurs de l'étude (le
géologue britannique Michael Russell) avait prédit l'existence des
fumeurs blancs, et proposé dès 1994 que l'apparition de la vie ait eu
lieu en leur sein.
La structure interne poreuse des cheminées hydrothermales des fumeurs
blancs consiste en des micro-compartiments en forme de bulle, d'environ
un micron de diamètre. Cette compartimentation inorganique en trois
dimensions de précipités de métaux soufrés fossilisés aurait constitué
le précurseur fonctionnel des membranes cellulaires. Cette structure
aurait permis la présence, en concentration suffisante, des briques
organiques permettant la formation des premiers systèmes chimiques
auto-réplicateurs. La vivant aurait donc pour lieu d'origine les fonds
océaniques de l'Hadéen, au sein de ces précipités de sulfure ferreux
(FeS) des cheminées hydrothermales basiques baignant dans un gradient
d'oxydo-réduction, de pH et de température entre un fluide hydrothermal
riche en composés soufrés et une eau riche en fer(II).
La compartimentation aurait restreint la diffusion des produits de
réaction chimique dans les océans, permettant la présence de composés
organiques en concentration suffisante pour permettant à quelque chose
comme le monde à ARN d'émerger. Une des suggestion de cette théorie est
que LUCA n'aurait pas été une cellule vivante autonome pourvue d'une
membrane, mais plutôt confinée dans le compartiment en sulfure ferreux
(FeS) duquel elle est née.
Une autre différence majeure avec les fumeurs noirs est que les
cheminées des fumeurs blancs son bien plus vieilles (elle durent plus
longtemps). Certaines cheminées hydrothermales du premier site de
fumeurs blancs découverts, baptisé The Lost City, auraient environ ??? ans.
Dans les systèmes hydrothermaux, le dihydrogène interagit avec le CO2
dissous dans les océans à partir de l'atmosphère primitive (riche en
CO2), ce qui apporte un potentiel non-négligeable d'oxydo-réduction.
C'est un milieu favorable à la synthèse de composés carbonés réduits,
les constituants essentiels de la vie.
Il y a quelque chose qu'il faut constamment avoir à l'esprit en lisant
ce papier. Il y a 4 milliards d'années, l'atmosphère et l'océan ne
contenaient pas d'oxygène moléculaire. Aujourd'hui, il y a une grande
concentration d'oxygène dissout dans l'eau. Les systèmes hydrothermaux
actuels (qu'ils s'agissent de fumeur noirs ou blancs) ne sont donc en
aucun cas des équivalents des systèmes hydrothermaux à l'origine de la
vie. De plus, les concentrations en nickel et en fer dissous dans l'eau
de mer était bien supérieures (par exemple, ~400 nM pour le nickel,
contre ~9 nM actuellement) dans ces systèmes hydrothermaux sous-marins
très anciens. Pour le fer, cette haute concentration est dûe au fait que
les oxydes de fer n'ont pas encore précipités sous la forme de grand
gisements de fer rubané.
Parmi les autotrophes anaérobies, les bactéries acétogènes suivies de
près par les archéobactéries méthanogènes représenteraient les formes de
vie les plus anciennes. Celles-ci utilisent un métabolisme basé sur le
voie dite de Wood–Ljungdahl (ou voie acetyl-coenzyme A) pour fixer le
dioxyde de carbone de manière autotrophe (mais sans la photosynthèse).
Dans le papier :
A hydrothermal origin (with concentration of the products from prebiotic
syntheses catalysed by metal sulphides within naturally forming
microcompartments at a warm, alkaline hydrothermal vent) is highly
compatible with the view that the acetyl-CoA pathway of carbon fixation
might be the most primitive biochemical pathway of CO2 reduction.
Une voie métabolique (abbréviée en acétyl-coA), que l'on pense être,
depuis 1989, la plus ancienne voie métabolique du vivant, pour les
raisons suivantes :
- elle est présente chez les anaérobies et les extrêmophiles,
- elle est présente chez les eubactéries et les archéobactéries,
- elle requiert très peu d'énergie,
- elle utilise le monoxyde de carbone, le formate, le formaldéhyde et le
méthanol en plus du dioxyde de carbone,
- l'obligation de l'omniprésence de coenzyme, mais avec des structures
variées cela dit,
- l'importance des métaux dans la catalyse de la fixation et de la
réduction du dioxyde de carbone,
En outre, la voie de l'acétyl coenzyme A :
- est une réaction très exergonique,
- elle n'implique aucun intermédiaire stéréochimiquement défini* (c-à-d
pas de molécules homochirales),
- elle opère avec des composés de départ très simples (dihydrogène,
dioxyde de carbone et composés soufrés),
- ces composés de départs sont présents dans les cheminées
hydrothermales (le dihydrogène et les composés soufrés dans le fluide
hydrothermal et le dioxyde de carbone dans l'océan,
- elle implique des composés soufrés à partir de métaux de transition
qui auraient également été présents au sein des cheminées hydrothermales,
- elle produit un thioester très réactif (l'acétyl coenzyme A) comme
produit initial.
* La stéréochimie dynamique s'intéresse aux relations entre le
déroulement des réactions chimiques et la stéréochimie des composés
impliqués dans ces réactions. L'analyse conformationnelle fait partie
intégrante de la stéréochimie dynamique.
Personnellement, je vois un peu la découverte récente des fumeurs blancs
actuels, comme la pierre de Rosette des origines de la vie, bien qu'ils
soient je le rappelle, d'un point de vue conditions physico-chimiques,
relativement différents de leurs homologues de l'Hadéen. Le simple fait
qu'il existe, et le travail remarquable du Dr Russell à leurs propos, va
permettre à plein de géologues, de biochimistes et de microbiologistes,
de s'intéresser à cette hypothèse dans le cadre des origines de la vie.
Le fait qu'ils n'aient été découvert que fin 2000 signifie que des
expériences de tests et d'analyses en laboratoire vont suivre, et
pourront nous permettre de vérifier par l'expérience toutes les étapes
proposées de l'apparition des premières bactéries acétogènes et
archéobactéries méthanogènes, notamment dans cette publication.
J'ai trouvé une publication précédente de Russel & Martin (2003), le
même duo à la base du papier qui a motivé la création de ce fil de
discussion. Cette publication, disponible gratuitement, a également
éveillé mon intérêt, c'est pourquoi je la poste ici :
On the origins of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions
from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from
prokaryotes to nucleated cells
J'ai également trouvé un article d'un certain Richard Robinson, daté de
novembre 2005 :
Jump-Starting a Cellular World: Investigating the Origin of Life, from
Soup to Networks
Il contient une vulgarisation d'un papier un peu plus ancien de Russell
& Martin (2004) intitulé "The rocky roots of the acetyl-CoA pathway". Ce
passage vulgarisé est retranscrit ci-après. [cf lien sur FS]
.......................................................................................................................................
(fin de l'extrait de Geb)
--
Fabrice
Le 26/05/2013 21:00, Florian a écrit :
>>> Qui est le même que celui de l'apparition de la vie sur Terre. Mais il
>>> y a eu d'importantes avancées sur ce sujet cette dernière décennie. Le
>>> scénario est quasiment bouclé. La source d'énergie probable est la
>>> serpentinisation: production d'hydrogène et de chaleur => gradient
>>> chimique => énergie chimique Reste plus qu'à le reproduire... Il y a
>>> des manips en cours. Donc en gros, il suffit d'avoir de l'olivine et
>>> de l'eau, qui sont tous deux présents à peu près partout dans l'univers.
>> ya de la biblio pas trop hard la dessus qqpart ?
> Il y a un bon fil sur FS: http://tinyurl.com/pvrezkp
> Le premier article renvoie à une revue.
Pour donner le gout je retranscrit le résumé de "Geb" qu'il donne en
plus des liens (et il fait une biblio plus poussée, avec qq extraits)
http://forums.futura-sciences.com/biologie/515787-scenario-de-lorigine-de-vie-enfin-determine.html
.........................................................................................................................................
Le papier est disponible ici : On the origin of biochemistry at an
alkaline hydrothermal vent
En voici le plan :
1. Introduction
2. Acetogenesis and methanogenesis: homologous chemical conversions
3. Carbon dioxide, then cofactors, then the RNA world
4. An inorganic start: how, and where to reduce CO2?
5. Acetyl phosphate, the original phosphoryl donor
6. Carbon metabolism, fixing one more CO2
7. The tricarboxylic acid (Krebs) cycle: forward, reverse and incomplete
reverse
8. Difficult D-sugar phosphates
9. A fountain of youth?
10. Pterins, GTP and cofactors
11. Some important reactions of acetyl phosphate occur without enzymes
12. Nitrogen: carbamoyl phosphate and a critical acyl phosphate intermediate
13. This n incorporation delivers the constituents of purine and pyrimidine
14. Pushing out of a racemate and into an RNA world
15. Carbamate, molybdenum cofactor and carbonyl sulphide: biochemical
relicts?
16. The early formyl pterin problem
17. Bioenergetic steps from rocks to microbial communities
18. Conclusion
J'ai fait une petite synthèse de l'introduction, qui n'entre pas encore
dans la biochimie (l'aspect le plus fascinant de ce papier), et est donc
plus facile à retranscrire.
Depuis décembre 2000, on a découvert des systèmes hydrothermaux
désormais appelés "fumeurs blancs" dont les conditions physico-chimiques
sont très différentes des "fumeurs noirs" découverts précédemment (en
1977). Ces deux types de systèmes hydrothermaux sont situés à quelques
kilomètres des dorsales océaniques. L'eau à la sortie des fumeurs blancs
est très riche en dihydrogène et est beaucoup moins chaude, entre 40 et
90°C, que celle des fumeurs noirs (jusqu'à 400°C). Le pH est alcalin
(basique) et l'eau est réduite (ionisée). Elle contient également des
composés soufrés.
Quelque chose d'intéressant, est que l'un des coauteurs de l'étude (le
géologue britannique Michael Russell) avait prédit l'existence des
fumeurs blancs, et proposé dès 1994 que l'apparition de la vie ait eu
lieu en leur sein.
La structure interne poreuse des cheminées hydrothermales des fumeurs
blancs consiste en des micro-compartiments en forme de bulle, d'environ
un micron de diamètre. Cette compartimentation inorganique en trois
dimensions de précipités de métaux soufrés fossilisés aurait constitué
le précurseur fonctionnel des membranes cellulaires. Cette structure
aurait permis la présence, en concentration suffisante, des briques
organiques permettant la formation des premiers systèmes chimiques
auto-réplicateurs. La vivant aurait donc pour lieu d'origine les fonds
océaniques de l'Hadéen, au sein de ces précipités de sulfure ferreux
(FeS) des cheminées hydrothermales basiques baignant dans un gradient
d'oxydo-réduction, de pH et de température entre un fluide hydrothermal
riche en composés soufrés et une eau riche en fer(II).
La compartimentation aurait restreint la diffusion des produits de
réaction chimique dans les océans, permettant la présence de composés
organiques en concentration suffisante pour permettant à quelque chose
comme le monde à ARN d'émerger. Une des suggestion de cette théorie est
que LUCA n'aurait pas été une cellule vivante autonome pourvue d'une
membrane, mais plutôt confinée dans le compartiment en sulfure ferreux
(FeS) duquel elle est née.
Une autre différence majeure avec les fumeurs noirs est que les
cheminées des fumeurs blancs son bien plus vieilles (elle durent plus
longtemps). Certaines cheminées hydrothermales du premier site de
fumeurs blancs découverts, baptisé The Lost City, auraient environ ??? ans.
Dans les systèmes hydrothermaux, le dihydrogène interagit avec le CO2
dissous dans les océans à partir de l'atmosphère primitive (riche en
CO2), ce qui apporte un potentiel non-négligeable d'oxydo-réduction.
C'est un milieu favorable à la synthèse de composés carbonés réduits,
les constituants essentiels de la vie.
Il y a quelque chose qu'il faut constamment avoir à l'esprit en lisant
ce papier. Il y a 4 milliards d'années, l'atmosphère et l'océan ne
contenaient pas d'oxygène moléculaire. Aujourd'hui, il y a une grande
concentration d'oxygène dissout dans l'eau. Les systèmes hydrothermaux
actuels (qu'ils s'agissent de fumeur noirs ou blancs) ne sont donc en
aucun cas des équivalents des systèmes hydrothermaux à l'origine de la
vie. De plus, les concentrations en nickel et en fer dissous dans l'eau
de mer était bien supérieures (par exemple, ~400 nM pour le nickel,
contre ~9 nM actuellement) dans ces systèmes hydrothermaux sous-marins
très anciens. Pour le fer, cette haute concentration est dûe au fait que
les oxydes de fer n'ont pas encore précipités sous la forme de grand
gisements de fer rubané.
Parmi les autotrophes anaérobies, les bactéries acétogènes suivies de
près par les archéobactéries méthanogènes représenteraient les formes de
vie les plus anciennes. Celles-ci utilisent un métabolisme basé sur le
voie dite de Wood–Ljungdahl (ou voie acetyl-coenzyme A) pour fixer le
dioxyde de carbone de manière autotrophe (mais sans la photosynthèse).
Dans le papier :
A hydrothermal origin (with concentration of the products from prebiotic
syntheses catalysed by metal sulphides within naturally forming
microcompartments at a warm, alkaline hydrothermal vent) is highly
compatible with the view that the acetyl-CoA pathway of carbon fixation
might be the most primitive biochemical pathway of CO2 reduction.
Une voie métabolique (abbréviée en acétyl-coA), que l'on pense être,
depuis 1989, la plus ancienne voie métabolique du vivant, pour les
raisons suivantes :
- elle est présente chez les anaérobies et les extrêmophiles,
- elle est présente chez les eubactéries et les archéobactéries,
- elle requiert très peu d'énergie,
- elle utilise le monoxyde de carbone, le formate, le formaldéhyde et le
méthanol en plus du dioxyde de carbone,
- l'obligation de l'omniprésence de coenzyme, mais avec des structures
variées cela dit,
- l'importance des métaux dans la catalyse de la fixation et de la
réduction du dioxyde de carbone,
En outre, la voie de l'acétyl coenzyme A :
- est une réaction très exergonique,
- elle n'implique aucun intermédiaire stéréochimiquement défini* (c-à-d
pas de molécules homochirales),
- elle opère avec des composés de départ très simples (dihydrogène,
dioxyde de carbone et composés soufrés),
- ces composés de départs sont présents dans les cheminées
hydrothermales (le dihydrogène et les composés soufrés dans le fluide
hydrothermal et le dioxyde de carbone dans l'océan,
- elle implique des composés soufrés à partir de métaux de transition
qui auraient également été présents au sein des cheminées hydrothermales,
- elle produit un thioester très réactif (l'acétyl coenzyme A) comme
produit initial.
* La stéréochimie dynamique s'intéresse aux relations entre le
déroulement des réactions chimiques et la stéréochimie des composés
impliqués dans ces réactions. L'analyse conformationnelle fait partie
intégrante de la stéréochimie dynamique.
Personnellement, je vois un peu la découverte récente des fumeurs blancs
actuels, comme la pierre de Rosette des origines de la vie, bien qu'ils
soient je le rappelle, d'un point de vue conditions physico-chimiques,
relativement différents de leurs homologues de l'Hadéen. Le simple fait
qu'il existe, et le travail remarquable du Dr Russell à leurs propos, va
permettre à plein de géologues, de biochimistes et de microbiologistes,
de s'intéresser à cette hypothèse dans le cadre des origines de la vie.
Le fait qu'ils n'aient été découvert que fin 2000 signifie que des
expériences de tests et d'analyses en laboratoire vont suivre, et
pourront nous permettre de vérifier par l'expérience toutes les étapes
proposées de l'apparition des premières bactéries acétogènes et
archéobactéries méthanogènes, notamment dans cette publication.
J'ai trouvé une publication précédente de Russel & Martin (2003), le
même duo à la base du papier qui a motivé la création de ce fil de
discussion. Cette publication, disponible gratuitement, a également
éveillé mon intérêt, c'est pourquoi je la poste ici :
On the origins of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions
from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from
prokaryotes to nucleated cells
J'ai également trouvé un article d'un certain Richard Robinson, daté de
novembre 2005 :
Jump-Starting a Cellular World: Investigating the Origin of Life, from
Soup to Networks
Il contient une vulgarisation d'un papier un peu plus ancien de Russell
& Martin (2004) intitulé "The rocky roots of the acetyl-CoA pathway". Ce
passage vulgarisé est retranscrit ci-après. [cf lien sur FS]
.......................................................................................................................................
(fin de l'extrait de Geb)
--
Fabrice
HD
May 27, 2013, 6:36:13 AM5/27/13
to
> Il y a une diff�rence importante, entre le ph�nom�ne d'apparition de la
> vie, et celui de la survie dans des conditions extr�mes.
> La bact�rie mentionn�e ne donne donc aucune r�ponse au probl�me de
> l'apparition de la vie sur Mars.
Elle ne donne pas de r�ponse sur l'apparition de la vie sur Mars... mais par
> vie, et celui de la survie dans des conditions extr�mes.
> La bact�rie mentionn�e ne donne donc aucune r�ponse au probl�me de
> l'apparition de la vie sur Mars.
contre, elle en donne sur une �ventuelle survie de la vie dans les
conditions martiennes actuelles.
Pour ce qui est de l'apparition de la vie sur Mars, l'on sait que les
conditions environnementales sur Mars et sur la Terre au moment de
l'apparition de la vie sur Terre devaient �tre assez proche. Il y'a de
grandes chances que la vie ai apparue sur Mars... par contre, l'on ne peut
�tre certain que la vie martienne (si la vie a apparu sur cette plan�te),
ait surv�cue... Tous les �l�ments ont �t� l� � un moment donn� pour
permettre l'apparition de la vie sur Mars tel que nous supposons l'arriv�e
sur Terre: eau liquide, gazs, volcanisme actif, atmosph�re avec orage,
etc...
@+
HD
robby
May 28, 2013, 4:32:25 AM5/28/13
to
je xpost sur gï¿œosciences pour les questions sur les fumeurs blancs, mais
suivi sur zet+bio
Le 27/05/2013 07:44, robby a ï¿œcrit :
>
> Le 26/05/2013 21:00, Florian a ï¿œcrit :
c'est vraiment passionnant !
en effet, ce scï¿œnario colle vraiment bien, et propose enfin des ï¿œtapes
bien plus raisonnables (ie probables) que ses concurrents.
Pour rï¿œsumer:
les fumeurs blancs de l'Archï¿œen ï¿œmettent a tempï¿œrature modï¿œrï¿œes du H2,
S2, dans un ocï¿œan riche en CO2 dissoud (il y a aussi du Fer et du
Nickel, mais je sais plus si c'est ï¿œmis ou dï¿œja dans l'eau), en formant
une structure poreuse de sufure ferreux ￜ travers les pores desquelles
passent les gaz.
On a un beau grandient d'oxydorï¿œduction et de potentiel electrochimique,
les pores pour concentrer les composï¿œs et les reactions en guise de
membrane et de support,
le CO2 et le CO pour fournir le carbone,
la reaction Fe+S pour fournir l'ï¿œnergie et la catalyse des molï¿œcules
organiques.
lesquelles peuvent finir par aboutir a des activitï¿œs autocatalytique,
menant au monde ￜ ARN,
puis sur le tard l'apparition de membrane lipidique... de natures
differentes selon les 2 grandes lignï¿œes de bactï¿œries.
La vie dï¿œmarre donc avec une catalyse purement minï¿œrale, a base de
composï¿œs trï¿œs simples, dont on sait la prï¿œsence.
Par ailleur elle porte encore les traces de ces dï¿œbuts:
La biocatalyse de divers precurseurs larges fait encore intervenir
Fe,S,Ni quansiment comme dans la catalyse minï¿œrale
Il existe 2 types radicalement diffï¿œrents de membranes apparemment non
parentes, alors que le mï¿œtabolisme est parent
la voie chimique acetyl-CoA existe encore, et les bioprecurseurs aussi.
etc.
Ce qui est chouette, c'est que c'est suffisamment simple pour permettre
d'expï¿œrimenter, voire de simuler.
Par contre ce qui me parait encore pas clair:
- un fumeur blanc ne dure pas eternellement, et sans doute moins que le
temps que la vie s'invente jusqu'ￜ la membrane et se diffuse alentour.
(vrai ou pas ?). Alors comment "l'experience" persiste ?
- il n'existe pas 1 milliard de types de vie. donc soit il y a quand
meme une phase improbable qui a survï¿œcu par bol (par ex le point ci
dessus), auquel cas une expￜ ou simu la ratera, soit la meme chose est
apparu partout (mis a part 2 formes de membranes) et c'est Actis qui va
etre content sur les ressemblances a attendre dans l'Univers :-) , soit
l'une a terrassï¿œe les autres.
- d'oￜ sont venus les lipides des membranes ?
--
Fabrice
suivi sur zet+bio
Le 27/05/2013 07:44, robby a ï¿œcrit :
>
> Le 26/05/2013 21:00, Florian a ï¿œcrit :
>> Il y a un bon fil sur FS: http://tinyurl.com/pvrezkp
>> Le premier article renvoie ￜ une revue.
c'est vraiment passionnant !
en effet, ce scï¿œnario colle vraiment bien, et propose enfin des ï¿œtapes
bien plus raisonnables (ie probables) que ses concurrents.
Pour rï¿œsumer:
les fumeurs blancs de l'Archï¿œen ï¿œmettent a tempï¿œrature modï¿œrï¿œes du H2,
S2, dans un ocï¿œan riche en CO2 dissoud (il y a aussi du Fer et du
Nickel, mais je sais plus si c'est ï¿œmis ou dï¿œja dans l'eau), en formant
une structure poreuse de sufure ferreux ￜ travers les pores desquelles
passent les gaz.
On a un beau grandient d'oxydorï¿œduction et de potentiel electrochimique,
les pores pour concentrer les composï¿œs et les reactions en guise de
membrane et de support,
le CO2 et le CO pour fournir le carbone,
la reaction Fe+S pour fournir l'ï¿œnergie et la catalyse des molï¿œcules
organiques.
lesquelles peuvent finir par aboutir a des activitï¿œs autocatalytique,
menant au monde ￜ ARN,
puis sur le tard l'apparition de membrane lipidique... de natures
differentes selon les 2 grandes lignï¿œes de bactï¿œries.
La vie dï¿œmarre donc avec une catalyse purement minï¿œrale, a base de
composï¿œs trï¿œs simples, dont on sait la prï¿œsence.
Par ailleur elle porte encore les traces de ces dï¿œbuts:
La biocatalyse de divers precurseurs larges fait encore intervenir
Fe,S,Ni quansiment comme dans la catalyse minï¿œrale
Il existe 2 types radicalement diffï¿œrents de membranes apparemment non
parentes, alors que le mï¿œtabolisme est parent
la voie chimique acetyl-CoA existe encore, et les bioprecurseurs aussi.
etc.
Ce qui est chouette, c'est que c'est suffisamment simple pour permettre
d'expï¿œrimenter, voire de simuler.
Par contre ce qui me parait encore pas clair:
- un fumeur blanc ne dure pas eternellement, et sans doute moins que le
temps que la vie s'invente jusqu'ￜ la membrane et se diffuse alentour.
(vrai ou pas ?). Alors comment "l'experience" persiste ?
- il n'existe pas 1 milliard de types de vie. donc soit il y a quand
meme une phase improbable qui a survï¿œcu par bol (par ex le point ci
dessus), auquel cas une expￜ ou simu la ratera, soit la meme chose est
apparu partout (mis a part 2 formes de membranes) et c'est Actis qui va
etre content sur les ressemblances a attendre dans l'Univers :-) , soit
l'une a terrassï¿œe les autres.
- d'oￜ sont venus les lipides des membranes ?
--
Fabrice
ro...@pla.net.invalid
May 28, 2013, 5:07:19 AM5/28/13
to
[pour le coup, suivi sur bio + geosciences]
Le 28/05/2013 10:32, robby a écrit :
> Ce qui est chouette, c'est que c'est suffisamment simple pour permettre
> d'expérimenter, voire de simuler.
j'oubliais: j'imagine qu'on doit pouvoir également inspecter ce qu'on
trouve dans des restes de fumeurs blancs... a supposer qu'il existe
encore de telles roches aussi vielles qu l'archéen, sur un plancher a
priori océanique. (hum, pas gagné)
--
Fabrice
Le 28/05/2013 10:32, robby a écrit :
> Ce qui est chouette, c'est que c'est suffisamment simple pour permettre
j'oubliais: j'imagine qu'on doit pouvoir également inspecter ce qu'on
trouve dans des restes de fumeurs blancs... a supposer qu'il existe
encore de telles roches aussi vielles qu l'archéen, sur un plancher a
priori océanique. (hum, pas gagné)
--
Fabrice
Florian
Jun 4, 2013, 3:47:53 PM6/4/13
to
robby <m...@pla.net.invalid> wrote:
> Par contre ce qui me parait encore pas clair:
> - un fumeur blanc ne dure pas eternellement, et sans doute moins que le
> temps que la vie s'invente jusqu'à la membrane et se diffuse alentour.
> Par contre ce qui me parait encore pas clair:
> - un fumeur blanc ne dure pas eternellement, et sans doute moins que le
> (vrai ou pas ?). Alors comment "l'experience" persiste ?
Il me semble que les fumeurs blancs peuvent avoir une durée de vie de
plus de 100 000 ans. C'est déjà pas mal.
> - il n'existe pas 1 milliard de types de vie. donc soit il y a quand
> dessus), auquel cas une expé ou simu la ratera, soit la meme chose est
> apparu partout (mis a part 2 formes de membranes) et c'est Actis qui va
> etre content sur les ressemblances a attendre dans l'Univers :-) , soit
> l'une a terrassée les autres.
> etre content sur les ressemblances a attendre dans l'Univers :-) , soit
Il n'y a pas une infinité de métabolisme primaire qui a pu se mettre en
place via ce système (basé sur l'acetylcoenzyme A). Mais les enzymes qui
se sont développées pour le catalyser peuvent être sensiblement
différent tout en conservant les mêmes mécanismes de base.
> - d'où sont venus les lipides des membranes ?
L'acetylcoenzyme A est aussi à la base de la synthèse des acides gras...
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