S’il y a une chose dont la plupart des gens se souviendront même des cours de biologie du lycée, c’est que les mitochondries sont la “centrale électrique de la cellule”. Pourquoi? Parce qu’il crée de l’ATP, un produit chimique cellulaire qui donne à chaque forme de vie sur Terre, y compris les humains, leur énergie.
Mais alors que les humains sont conscients de l’ATP depuis un certain temps, la façon dont il est réellement monté à la domination métabolique est restée mystérieuse. Son universalité suggère qu’il existe depuis l’aube de la vie, mais sa complexité – et donc l’énergie qu’il faut pour le créer – rend cela peu probable. En tant que tel, les scientifiques se sont penchés sur la question pendant un certain temps.
Jusqu’à, peut-être, maintenant.
Dans un nouvelle étude publiée dans la revue PLOS Biologieune équipe de chercheurs de l’University College de Londres postule qu’il est devenu la “monnaie universelle de la vie” grâce à une petite chose connue sous le nom de phosphorylation.
Fondamentalement, la phosphorylation est la processus par lequel l’ATP est créé. Une molécule de phosphate est ajoutée à un autre produit chimique appelé ADP, et voilà : l’ATP est né. Ce même phosphate, comme AlerteScience expliqueest ensuite utilisé pour un autre processus appelé hydrolyseou la réaction d’un produit chimique organique avec de l’eau qui décompose l’ATP pour l’utiliser – et cette connexion avec l’eau peut être là où réside le secret de la domination métabolique de l’ATP.
Eh bien, en partie. Comme les scientifiques l’ont découvert dans leurs recherches, l’ATP ne pouvait pas atteindre le sommet seul. Il avait besoin à la fois d’eau et d’une autre molécule phosphorylante, appelée AcP, pour le faire. Et en fait, il est probable que l’ATP ait effectivement éliminé l’AcP en tant que chien le plus énergivore.
AcP est un produit chimique cellulaire que les organismes unicellulaires comme les bactéries et les archées utilisent encore pour leurs propres processus métaboliques. Parce que l’AcP est tellement centré sur ces formes de vie microbiennes à formation très précoce, on pense également qu’il s’agit de l’une des premières substances chimiques cellulaires.
Au cours de la recherche, les scientifiques ont découvert que lorsqu’il était ajouté spécifiquement à de l’eau riche en ions de fer – qui aurait été présente dans l’eau douce de la Terre primitive à la suite d’éruptions volcaniques – l’AcP peut phosphoryler l’ADP en ATP.
Autrement dit? L’AcP était probablement ici en premier, et dans les bonnes conditions, la phosphorylation – et donc l’ATP – est devenue possible. Et avec la production de la particule plus complexe qu’est l’ATP, des formes de vie plus complexes (comme nous !) sont finalement devenues possibles.
“Il était très surprenant de découvrir que la réaction est si sélective – dans l’ion métallique, le donneur de phosphate et le substrat – avec des molécules que la vie utilise encore”, a déclaré la co-auteure de l’étude et biochimiste Silvana Pinna dans un déclaration. “Le fait que cela se produise mieux dans l’eau dans des conditions douces et compatibles avec la vie est vraiment très important pour l’origine de la vie.”
“Au fil du temps, avec l’émergence de catalyseurs appropriés, l’ATP pourrait éventuellement remplacer l’AcP en tant que donneur de phosphate omniprésent”, a ajouté le co-auteur et biochimiste Nick Lane, “et favoriser la polymérisation des acides aminés et des nucléotides pour former de l’ARN, de l’ADN et des protéines”.
Bien que les résultats ne soient pas entièrement définitifs, ils sont passionnants. Les humains se demandent où nous — et bien tout – est venu depuis un certain temps. Cette recherche, le cas échéant, fournit un nouvel indice fascinant.
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