Nous sommes à la recherche d’indices, de traces chimiques pouvant nous éclairer sur l’apparition de la vie sur notre planète. Puisque la biologie n’est autre que de la chimie et de la physique à l’échelle macroscopique, il ne devrait pas être incongru de penser que les éléments constitutifs de la vie auraient été produits par des procédés physico-chimiques. De fait, les analyses de chondrites carbonées tombées sur Terre montrent la présence de molécules impliquées dans les processus vivants tels que les nucléotides et les acides aminés. Si de tels molécules se retrouvent à l’intérieur de météorites stériles, il semble logique de supposer que ces mêmes molécules étaient présentes sur notre planète avant l’émergence de la vie. Mais comment savoir quelles molécules étaient présentes sur notre planète il y a des milliards d’années ? En l’absence d’archives, nous ne connaîtrons peut-être jamais les réponses à ces questions, mais nous pouvons en apprendre beaucoup grâce aux expériences en laboratoire et à la méthode scientifique.
Nous ne nous concentrons pas sur la synthèse de ces éléments, mais plutôt sur la façon dont, ils auraient pu, une fois synthétisés, s’assembler en systèmes chimiques biomimétiques. Pour cela, nous étudions les complexes formés par des peptides de petite taille (dont l’existence est possible en conditions prébiotiques) et des ions ferriques et ferreux. Le fer est l’un des métaux les plus abondant sur Terre et dans notre organisme. Par exemple, nous avons observé que les rayons UV émis par un modèle expérimental de soleil primordial facilitent la formation de tous les principaux types de centres fer-soufre décrits en biologie (Fig.1). Nous avons trouvé que ces centres, largement utilisés dans les métabolismes en biologie, se forment spontanément à partir de quelques ingrédients en présence de lumière solaire.
Nous nous intéressons aux propriétés des lipides à chaîne unique dont la présence en conditions prébiotiques est plausible. Ces lipides forment spontanément des compartiments de la taille d’une cellule. En d’autres termes, les compartiments qui abritent la vie étaient probablement déjà présents sur notre planète, avant l’émergence de la vie. Nous étudions ces systèmes lipidiques pour comprendre quelles compositions auraient été suffisamment robustes pour survivre aux conditions de la Terre primitive (Fig.2), et capables de produire des comportements de type cellulaire comme la croissance, la division et du proto-métabolisme.
