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Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?




  1. #31
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Dans le tableau de Nick Lane, il est intéressant de noter les 15 paramètres différents qu'il prend en compte :

    1) Thermodynamic driving force,
    2) Geological evidence,
    3) Stability/Duration,
    4) Continuous supply of precursors,
    5) Experimental support for abiotic chemistry,
    6) Congruence of abiotic chemistry to biochemistry,
    7) Catalysis (pre RNA),
    8) Congruence of catalysts to biochemical pathways,
    9) Source of energy,
    10) Congruence of energy to living systems today,
    11) Integrity/cell structures,
    12) Concentration,
    13) Replication,
    14) Relevance of replicator to biological inheritance,
    15) Group selection for traits other than selection speed.
    Même pris isolément, tous ces paramètres sont autant d'arguments en faveur de l'hypothèse de Russell et al., lorsqu'ils sont ainsi comparés aux autres théories.

    Il existe un papier disponible gratuitement, cosigné par Michael J. Russell et qui est entièrement consacré au douzième paramètre, que les créationnistes se plaisent à appeler le "paradoxe de la concentration" :

    Extreme accumulation of nucleotides in simulated hydrothermal pore systems

    Pour résumer rapidement les choses, je vous propose une partie du texte de la "figure 2" :

    The accumulation increases exponentially with the size of the molecule. Whereas single nucleotides are accumulated 7-fold in a short cleft of aspect ratio 10:1, double-stranded DNA comprising 1,000 base pairs accumulates 1015-fold. The equilibration takes 9 min for single nucleotides and 14 min for single stranded RNA comprising 22 bases. For DNA polynucleotides of 100 and 1,000 bp it takes 18 or 33 min, respectively. (b) Elongation of the cleft exponentially increases the accumulation. For example, the accumulation of single nucleotides is raised to a 1010-fold level in a pore with an aspect ratio of 125:1. A linear concentration scale is used in both plots, scaled to the respective maximal concentration. The time to reach steady state is 9 min for r = 10, 4 h for r = 50 and 23 h for r = 125.
    Un peu plus loin dans le texte :

    Notably, all these times are extremely short compared with the lifetime of a typical vent chimney, or even the Lost City vent system, which operates at least for 30,000 years (20, 28).
    On voit que d'après les simulations, plus les molécules organiques sont complexes, plus les concentrations (et donc la probabilité des réactions) permises par le système augmentent (de façon exponentielle). En outre, tout cela est extrêmement rapide : quelques minutes à quelques dizaines d'heures tout au plus.

    Quand je pense qu'il y en a encore qui évoquent le hasard type loterie dans ce contexte... Malgré tout le respect que j'éprouve pour son auteur, le livre Le Hasard et la Nécessité de Jacques Monod, publié en 1970, a manifestement fait beaucoup de mal. Pas étonnant que ce bouquin soit régulièrement cité par les créationnistes.

    À la décharge de son auteur, les sources hydrothermales ont été découvertes en 1977 (7 ans après la publication de l'ouvrage). Le premier à s'intéresser à ces dernières dans le cadre de l'origine de la vie fut John B. Corliss en 1981. Avec ses collègues John Baross et Sarah Hoffman, il publie cette année-là un célèbre papier intitulé : "An Hypothesis Concerning the Relationship Between Submarine Hot Springs and the Origin of Life on Earth".

    C'est en 1983 que Michael Russell et ses collègues Boyce et Coleman rapportent la découverte d'une source hydrothermale alcaline fossile, âgée de ~360 millions d'années. Voir le papier correspondant, publié dans Nature :

    Formation of fossil hydrothermal chimneys and mounds from Silvermines, Ireland

    C'est de cette découverte fortuite que Russell doit son travail à propos des origines de la vie. La première source alcaline non-fossile (baptisée "Lost City") ne sera découverte qu'en décembre 2000.

    Pour les autres sources du même genre, voir un papier plus récent (novembre 2008), toujours de Russell et al. (notamment co-écrit avec John Baross) :

    Hydrothermal vents and the origin of life

    On y retrouve (en page 3) l'estimation de la durée de vie des évents alcalins :

    Mixing of warm, high-pH fluids with sea-water results in carbonate precipitation and the growth of chimneys that tower up to 60 metres above the surrounding seafloor. 14C radioisotopic dating indicates that hydrothermal activity has been ongoing for at least 30,000 years19, whereas recent uranium–thorium dating indicates that venting has been active for ~100,000 years25.
    Cordialement.

    -----

    Dernière modification par Geb ; 12/08/2012 à 04h38.

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  3. #32
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Cette question de la durée de vie relativement courte (30000 à 100000 ans) des évents hydrothermaux basiques de la théorie de Russell me pousse à faire un parallèle avec la période durant laquelle la vie aurait pu (dû ?) apparaître. Déjà en 1998, Michael Russell et Allan Hall avait une idée relativement claire sur la question :

    17. How long after the Earth formed did life begin?

    Perhaps about 300 Myr. First the magma ocean enveloping the Earth had to have solidified and the aqueous ocean condensed and cooled before metabolism would onset. Because medium enthalpy hydrothermal convection operates in the crust at 200° to 250°C, we consider that the acidic ocean had to have cooled to ~100°C to give the thermal contrast required for steady hydrothermal convection systems of this kind to ensue. Currents of ocean water at this temperature would have cooled the sulfide mound deposited over the seepage site to between about 120° to 150°C. Thus we surmise that protometabolism would have 'kicked in' somewhere within this temperature range. This corresponds to the temperature window deduced by Shock and his coworkers (1998) for a "geochemical metabolism" to ensue. The Hadean ocean probably reached this temperature about 4.3 to 4.2 Ga. Once life had emerged, colonised other deep ocean vents and followed the descending redox fronts in convective down-draw zones, it was unlikely to have been extinguished, even by the giant impactors assumed to have assailed the Earth for the next 400 million years.
    En prenant l'âge de la Terre comme étant de 4600 millions d'années, Michael Russell et Allan Hall estiment que la vie aurait pu apparaître dès que les conditions étaient réunies, c'est-à-dire il y a entre 4,3 et 4,2 milliards d'années, soit 300 à 400 millions d'années après la formation de la Terre. Ceux qui ont pris le temps de regarder la conférence de Hervé Martin sauront que durant ~150 millions d'années, la Terre fut recouverte d'un océan de magma, comme Russell et Hall le mentionnent.

    Aussi, Russell et Hall ne considèrent pas que le Late Heavy Bombardment ait pu stériliser la Terre au point de provoquer l'extinction totale de la vie née au niveau des sources hydrothermales au fond des océans.

    20. Would the life-producing mechanism have been commonplace on the early Earth?

    Yes. At least in the initial stages. All life appears to have evolved from a common ancestor, named the "progenote". So all life on the Earth appears to be related genetically. Either there was a unique event en route to self-replicating reproducing and evolving DNA-based unicellular life, or there was a process whereby one "strain" of life survived at the expense of others at an early stage in evolution. One way of achieving this, rather than by "survival of the fittest" is by mixing of the gene pool, i.e. by cells exchanging strands of DNA. Some bacteria can do this. The chemistry of the ocean and atmosphere could well have changed rapidly, within hundreds of millions of years, so the opportunity for life to emerge was relatively short in the history of the Earth (4,600 million years old).
    "[...] so the opportunity for life to emerge was relatively short in the history of the Earth". Cette idée que la fenêtre d'opportunité était finalement relativement courte (et remonte à très peu de temps après la formation de la Terre), est étudiée avec un peu plus de détails dans un papier qui à fait l'objet d'une "Actu" sur Futura-sciences, qui remonte à fin septembre 2011 :

    La vie est peut-être née dans la serpentinite des fumeurs blancs

    Il mentionne l'article (disponible gratuitement) duquel l'Actu est tirée (Sleep et al.) :

    Serpentinite and the dawn of life

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 12/08/2012 à 05h09.

  4. #33
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Peut-être avez-vous entendu parlé de la théorie récente "concurrente" de Armen Y. Mulkidjanian. Le lien vers l'article original (le pdf est gratuit) :

    Origin of first cells at terrestrial, anoxic geothermal fields

    Le débat entre les chercheurs partisans de la théorie de Russell et les co-auteurs de la théorie de Mulkidjanian et al. a fait l'objet d'un article dans Nature :

    Debate bubbles over the origin of life

    En tout cas, Nick Lane, dont nous avons déjà parlé, est plutôt sceptique sur cette nouvelle hypothèse :

    Nick Lane, a biochemist at University College London, UK, points out that the geothermal-pool hypothesis is problematic both biologically and geologically. “There was almost certainly very little land 4 billion years ago and terrestrial systems would have been unstable, short-lived, and severely limited in distribution,” Lane says. Such conditions would have made it difficult for early life to gain a foothold, he says.

    Lane also notes that the study has a significant conceptual flaw. “To suggest that the ionic composition of primordial cells should reflect the composition of the oceans is to suggest that cells are in equilibrium with their medium, which is close to saying that they are not alive,” Lane notes. “Cells require dynamic disequilibrium — that is what being alive is all about.”
    Jack Szostak, dont on a également parlé au début de cette discussion est également sceptique :

    Molecular biologist Jack Szostak of Harvard Medical School in Cambridge, Massachusetts, says that “geothermal active areas provide numerous advantages” and are a plausible staging area for the origin of life, but points out that we can’t be sure that the chemistry of modern cells reflects the chemical conditions in which the first cells emerged. He disputes Mulkidjanian's claim that the high potassium-to-sodium ratio in modern cells is a sign of deep history, saying that instead, “it could still be that cells evolved the ability to generate and maintain a high potassium-to-sodium ratio in their cytoplasm for functional reasons, independent of the nature of their initial or early environment.”
    Cela dit, parmi les co-auteurs du papier de Mulkidjanian et al. se trouve également Eugene Koonin, en ex-partisan de la théorie de Russell et al. qui a écrit plusieurs papiers avec William Martin.

    Cordialement.

  5. #34
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    J'ai trouvé un article paru dans Nature Reviews – Microbiology, daté de juillet 2012 :

    The early evolution of lipid membranes and the three domains of life

    En page 2 :

    […] hydrothermal systems are largely transient in nature, with timescales ranging between 1 and 10,000 years for complete hydrothermal fields and typically of less than 100 years for the individual chimneys. As mineral-bounded cells would not have had the capacity to move between different chimneys, the whole evolutionary pathway between the origin of life and the emergence of complex archaeal and bacterial cells would have to have occurred in the same unique hydrothermal chimney at a surprising speed. […]

    Typiquement moins de 100 ans... Ce qui est cohérent (tout comme la durée de vie des systèmes hydrothermaux de 1000 à 10000 ans) avec les durées de vie dans les conditions actuelles. En lisant cela, je me suis tout de même demandé si la durée de vie des cheminées hydrothermales n'aurait pas pu être supérieure à l'Hadéen.

    Donc, j'ai regardé à nouveau une conférence d'Hervé Martin, datée du lundi 24 septembre 2007 :

    L'environnement de la Terre primitive

    Cette conférence a eu lieu à Propiano (en Corse) à l'occasion de l'évènement ExoBio' 07. Toutes les conférences sont disponibles ici :

    Vidéos intervenants – Exobiologie 2007 – Propiano

    Certaines de ces interventions présentent un intérêt particulier pour cette discussion. J'y reviendrai ultérieurement.

    Pour en revenir à la conférence d'Hervé Martin, je retranscris ici le discours d'Hervé Martin, de 16:42 à 19:50 :

    […] Je vais essayer maintenant de dire quelques mots sur la façon dont on imagine le mode de fonctionnement de la Terre et en particulier la tectonique des plaques à l'Archéen. Aujourd'hui, l'essentiel de la chaleur interne est évacuée au niveau des rides océaniques, essentiellement par l'hydrothermalisme et le magmatisme. Si on regarde ce diagramme, qui donne la production de chaleur terrestre en fonction du temps (ramenée à 1 pour aujourd'hui), on s'aperçoit par exemple qu'à 4 milliards d'années la production de chaleur devait être de l'ordre de 4 fois supérieure à la production de chaleur actuelle (donc, une Terre beaucoup plus chaude). Cette chaleur a été évacuée. Sinon, si elle avait été exploitée, la Terre aurait fondu. Hors, à part l'épisode d'océan magmatique, qui est extrêmement précoce dans l'histoire de la planète, on a pas "d'évidence" de fusion généralisée de la planète, donc, cette chaleur a été évacuée. Ce qui veut dire qu'on devait avoir des systèmes de rides beaucoup plus efficaces : plus rapides et probablement une plus grande longueur de ride. Si maintenant on considère que la surface de la Terre est constante, si vous augmentez la longueur de ride, vous allez nécessairement diminuer la taille des plaques. Et donc, ce que l'on imagine c'est qu'aujourd'hui on a des plaques dont la dimension caractéristique c'est quelques milliers de kilomètres, et bien à l'Archéen, avec une plus grande longueur de rides, on va avoir des plaques qui vont être beaucoup plus petites. Donc, on avait probablement une tectonique des plaques mais avec des plaques qui étaient beaucoup plus petites que des plaques actuelles. Alors, pour ça il y a un truc qui est assez marrant, c'est d'aller regarder ce qui se passe aujourd'hui sur Terre dans le bassin Nord-Fidjien. Donc, vous avez ici le bassin Nord-Fidjien, ici : donc avec Vanuatu, les Fidji, la Nouvelle-Calédonie, etc... Donc pourquoi aller regarder là-bas ? Et bien c'est l'endroit aujourd'hui sur la planète où le flux de chaleur est le plus important. Et on atteint, je ne sais plus... de l'ordre de 250 mW par m² ici. Donc, c'est l'endroit, aujourd'hui, sur la planète, où la planète évacue le plus de chaleur. Et bien qu'est-ce que l'on voit là, on voit que on a des rides (les rides sont représentées ici en rouge), que l'on a une longueur de ride anormalement importante, à ce niveau-là. Je crois que c'est de l'ordre de vingt fois plus (si on reporte la longueur de ride à l'unité de surface c'est 20 fois que dans le reste de la plaque Pacifique). Et surtout, on voit qu'à cet endroit-là où la Terre évacue beaucoup de chaleur, et bien cette grande longueur de ride fabrique plein de microplaques (ici). Donc, on a aujourd'hui un analogue actuel : là où la Terre évacue beaucoup de chaleur, et bien elle l'évacue comment ? En augmentant la longueur de ride et en faisant plein de microplaques. Alors, autre chose, qui est lié à ça, c'est que si on a une longueur de rides qui est beaucoup plus importante, et bien les rides actuellement, c'est des zones qui sont en général qui sont, en général, très fracturées. Dans ces fractures l'eau de mer peut pénétrer et on a des circulations d'eau qui sont très importantes et on a un hydrothermalisme qui est très important. Et donc, si on avait à l'Archéen une longueur de rides plus importante, l'hydrothermalisme aussi devait être beaucoup plus important. Et c'est un peu ce qu'on voit avec les ceintures de roches vertes avec ces cherts qui sont très abondants […]

    J'en déduis que les systèmes hydrothermaux étaient bien différents il y a 4 milliards d'années.

    Cordialement.

  6. #35
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Je viens de trouver un article récent :

    The RNA world hypothesis: the worst theory of the early evolution of life (except for all the others)

    Extrait intéressant :

    Due perhaps to the molecular complexity of nucleic acids, metabolism-first models (as opposed to replication-first models such as the RNA world hypothesis) highlight the importance of the initial generation of small molecules through chemical or metabolic cycles. Establishment of a plausible energy source is a critical aspect of these models, some of which propose that life arose in the vicinity of hot alkaline (pH 9–11) under-sea hydrothermal vents, with energy provided by pH and temperature gradients between the vent and the cooler, more acidic ocean [23-26]. In some ways, metabolism-first models appear not to conflict with the RNA world hypothesis, as they potentially offer a solution to the difficulty of ribonucleotide and RNA synthesis. A large point of difference, however, comes with the claim that such nucleic acid-free systems are capable of Darwinian evolution. Addressing this claim, Vasa et al. [27] have reported a lack of evolvability in such systems, while Benner and colleagues have noted the lack of experimental support from specific chemical models [14]. A more recent paper by Vasa et al. [28], while seemingly contradicting their earlier paper, uses a computational modeling approach without reference to a real-world chemical system (something noted by two of the reviewers in their published reviews).
    Je mets les références de l'article ci-après :

    [23] Russell MJ, Hall AJ: The emergence of life from iron monosulphide bubbles at a
    submarine hydrothermal redox and pH front
    . J Geol Soc London 1997, 154:377–402.

    [24] Martin W, Russell MJ: On the origin of biochemistry at an alkaline hydrothermal
    vent
    . Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 2007, 362:1887–1925.

    [25] Martin W, Baross J, Kelley D, Russell MJ: Hydrothermal vents and the origin of life.
    Nat Rev Microbiol 2008, 6:805–814.

    [26] Sleep NH, Bird DK, Pope EC: Serpentinite and the dawn of life. Philos Trans R Soc
    Lond B Biol Sci 2011, 366:2857–2869.

    [27] Vasas V, Szathmáry E, Santos M: Lack of evolvability in self-sustaining autocatalytic
    networks constraints metabolism-first scenarios for the origin of life
    . Proc Natl Acad Sci
    USA 2010, 107:1470–1475.

    [28] Vasas V, Fernando C, Santos M, Kauffman S, Szathmáry E: Evolution before genes.
    Biol Direct 2012, 7:1.

    [14] Benner SA, Kim HJ, Carrigan MA: Asphalt, water, and the prebiotic synthesis of ribose, ribonucleosides, and RNA. Acc Chem Res 2012,  : –. Epub ahead of print].

    Les trois dernières références (14, 27 et 28) sont évidemment les plus intéressantes, puisqu'elles n'ont pas encore été abordées dans cette discussion et surtout, car elles vont à l'encontre de la théorie de Russell et al. (du moins en apparence).

    La référence 27 aurait apparemment mis en évidence une absence d'évolutivité. La référence 28, des mêmes auteurs (à l'exception de Kauffman et Fernando) semble en accord avec la théorie de Russell, mais on lui reproche l'usage d'un modèle informatique qui pourrait apparemment ne pas être réaliste. Quant à la référence 14, elle reproche aux modèles "métabolisme d'abord" desquels la théorie de Russell et al. fait partie, le manque de données expérimentales pour certains des modèles chimiques supputés (notamment concernant la synthèse d'ARN).

    Cordialement.

  7. #36
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Voici quelques articles de vulgarisation de Nick Lane :

    The cradle of life

    Life: Inevitable or fluke?

    Dans l'article "Cradle of life" (berceau de la vie), Nick Lane suggère que l'hypothèse de Russell n'a été prise au sérieux que depuis qu'il a éveillé l'intérêt d'un biologiste du nom de William Martin, en 2002.

    Then, around 2002, Martin came across the work of Russell. Until that time, Russell had been a lone voice. His geochemical ideas about the origin of life didn’t go down well with the molecular biologists who dominated the field. From the early 1990s, Russell had been exploring the possibilities of a very particular kind of hydrothermal vent, called an alkaline vent, at the time known only from remnants found in ancient rocks.
    En effet, c'est à cette date qu'ils ont publiés ensemble l'article qui suit, fruit d'une première collaboration : On the origins of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from prokaryotes to nucleated cells.

    La presse scientifique anglo-saxonne semble corroborer les dires de Nick Lane. Par exemple, Science Daily titre le 4 décembre 2002, à la sortie de l'article de Martin & Russell :

    Revolutionary New Theory For Origins Of Life On Earth

    Ce qui n'est pas surprenant, étant donné que les tenants de cette théorie (Russell et Martin en tête) ont fait des déclarations plutôt révolutionnaires (c'est le mot !) à l'époque, du style :

    Life, they say, is a chemical consequence of convection currents through the earth's crust and in principle, this could happen on any wet, rocky planet.
    Hors, à la fin de cet article de ScienceDaily, on peut lire :

    The research by Professor Martin and Dr Russell is backed up by another paper The redox protein construction kit: pre-last universal common+ ancestor evolution of energy-conserving enzymes by F. Baymann, E. Lebrun, M. Brugna, B. Schoepp-Cothenet, M.-T. Giudici-Orticoni & W. Nitschke which will be published in the same edition.
    Voir ici :

    The redox protein construction kit: pre-last universal common ancestor evolution of energy-conserving enzymes.

    Il y a un autre article sympathique sur ScienceDaily, toujours à propos de la théorie de Russell et al. :

    New Research Rejects 80-Year Theory of 'Primordial Soup' as the Origin of Life

    Bonne lecture.

  8. #37
    LXR

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Ta démarche est toute à ton honneur, mais cette discussion est devenu un monologue. Vu que nous sommes à la rubrique "débats scientifiques", on est d'une certaine façon hors-sujet. Si tu arrivais à faire une sorte de synthèse de ces informations pour que les origines de la vie puissent être véritablement discutée à la lumière de ces publications, cela serait appréciable.
    Never give up.

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  10. #38
    Alhec

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Il faut dire que le sujet est complexe et peu (voir pas) enseigné, même en fac de bio... En tout cas c'est super comme travail documentaire. J'ai commencé à lire certaines choses. Merci beaucoup.

    Tiens je me disais, dans certains forums, on a des topics épinglés du style "le big-bang"... Pourquoi ne pas épingler celui-ci dans la section biologie (après éventuellement relecture par un spécialiste)? Il me semble que ce serait sympa pour Geb.

  11. #39
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Citation Envoyé par LXR Voir le message
    Ta démarche est toute à ton honneur, mais cette discussion est devenu un monologue.
    Merci pour ton soutien LXR. J'aurai même été plus pessimiste que toi, en disant que cette discussion n'est pas "devenue" mais n'a, à mon grand désarroi, jamais été une discussion.

    Citation Envoyé par LXR Voir le message
    Vu que nous sommes à la rubrique "débats scientifiques", on est d'une certaine façon hors-sujet.
    J'en conviens et encore une fois, ça me désole. Cela dit, comme je l'ai dit au moins une fois, et comme le confirme Alhec, c'est un sujet très complexe, ce qui pourrait expliquer pourquoi les membres du forum semblent "déserter" cette discussion.

    Donc, il est vrai que j'ai tendance à concevoir bien malgré moi cette discussion comme un blog où je poste des publications que j'ai lu sur le sujet, en attendant qu'un spécialiste ou que quelqu'un d'aussi passionné que moi daigne lire ces publications, afin que nous en débattions.

    Même en étant spécialiste, cela demande du temps rien qu'en lecture. Donc je comprends le désintérêt relatif pour les longues publications de Russell et des autres.

    Citation Envoyé par LXR Voir le message
    Si tu arrivais à faire une sorte de synthèse de ces informations pour que les origines de la vie puissent être véritablement discutée à la lumière de ces publications, cela serait appréciable.
    En fait, n'étant pas spécialiste moi-même, bien que véritablement passionné par ce nouveau modèle de Russell, c'est peut-être moi qui aurait besoin de l'aide d'un spécialiste pour vulgariser le modèle de Russell et de ses collègues.

    À vrai dire je ne sais plus trop comment faire. Au-delà de ça, si tu considères que ce sujet n'a pas (plus) sa place dans le forum "Débats scientifiques", je ne vois aucune objection, je dirais même que je serais enclin à ce qu'il soit au moins déplacé (à défaut d'être épinglé) dans le forum "Biologie".

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 22/08/2012 à 16h33.

  12. #40
    LXR

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Cette discussion ne motivant pas le débat scientifique, elle a plus sa place en biologie où elle fait l'état des lieux des connaissances sur le modèle d'apparition de la vie de Russell.

    Discussion déplacée en biologie.

    LXR pour la modération
    Never give up.

  13. #41
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Hors, à la fin de cet article de ScienceDaily, on peut lire :

    The research by Professor Martin and Dr Russell is backed up by another paper The redox protein construction kit: pre-last universal common+ ancestor evolution of energy-conserving enzymes by F. Baymann, E. Lebrun, M. Brugna, B. Schoepp-Cothenet, M.-T. Giudici-Orticoni & W. Nitschke which will be published in the same edition.
    Voir ici :

    The redox protein construction kit: pre-last universal common ancestor evolution of energy-conserving enzymes
    La publication de Baymann et al. susmentionnée émane du laboratoire français de bioénergétique et ingénierie des protéines de l'institut de biologie structurale et microbiologie de Marseille, dont le site internet est ici :

    BIP : Bioénergetique et Ingénierie des Protéines

    Dans la liste des publications récentes, on remarque que le laboratoire mentionne à 4 reprises une collaboration de Michael Russell (particulièrement avec Wolfgang Nitschke) :

    1) Nitschke, W. and Russell, M.J. , "Redox bifurcations : Mechanisms and importance to life now, and at its origins. A widespread means of energy conversion in biology unfolds…" BioEssays (2012) 34, 106-109

    2) Schoepp-Cothenet, B., van Lis, R., Philippot, P., Magalon, A., Russell, M.J. and Nitschke, W. "The ineluctable requirement for the trans-iron elements molybdenum and/or tungsten in the origin of life" Scientific Reports (2012) 2, 263

    3) Nitschke, W. and Russell, M.J., Just like the universe the emergence of life had high enthalpy and low entropy beginnings, J. Cosmology (2010) 10, 3200-3216

    4) Nitschke, W. and Russell, M.J. ; Hydrothermal focusing of chemical and chemiosmotic energy, supported by delivery of catalytic Fe, Ni, Mo/W, Co, S and Se, forced life to emerge. J Mol Evol, (2009) 69 (5), 481-496

    Les publications #1 et #4 ne sont malheureusement pas disponibles gratuitement. On a déjà mentionné la publication #3 auparavant dans cette discussion, donc je vais citer la fin de la publication #2, dans l'espoir d'éveiller votre intérêt :

    [...] Two scenarios can reconcile the results of molecular phylogeny and paleogeochemistry. (i) The ancestral CISM enzyme exclusively used W which was later replaced by Mo. (ii) CISM-catalyzed reactions in early life used Mo supplied by alkaline hydrothermal vents, proposed as cradles for life. The exclusiveness for Mo of many CISM-members as well as findings that primary productivity involving Mo has been comparable to the present since the geological record began at 3.8 Ga lead us to favor the second scenario.

    The results described above thus require that certainly tungsten and most likely molybdenum ought to be added to the list of metals vital already to earliest life on Earth . Both Mo and W are heavier than Fe and thus aren’t bred in standard stellar fusion reactions. Their nucleosynthesis requires the much higher energies only attained in rapidly spinning gas giants and during supernova explosions.

    Intriguingly, astrophysical data indicate a crucial role of a nearby supernova in the birth of our solar system. The origin of life on our and any other wet rocky world may thus have been assisted by (and potentially depended on) supernova-generated elements. [...]
    À ma connaissance, le labo de Marseille est un des 2 seules en France à avoir ne serait-ce que cité le modèle de Michael Russell dans une de ces publications, le deuxième étant le LCCP (Laboratoire de Cristallographie et Cristallogenèse des Protéines) de l'Institut de Biologie Structurale (IBS) de Grenoble, comme le suggère cette publication d'août 2010 :

    The RNA World and the Origin of Life: An Ancient Protein Fold Links Metal-Based Gas Reactions with the RNA World

    Bonne lecture.

  14. #42
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    J'ai trouvé une publication beaucoup plus optimiste sur la durée de vie des systèmes hydrothermaux alcalins à l'Hadéen de la théorie de Russell (on parle non plus d'une dizaine de milliers d'années, mais plutôt de millions d'années). En outre, elle ne tarit pas d'éloges sur le modèle de Russell :

    Earliest Seafloor Hydrothermal Systems on Earth: Comparison with Modern Analogues

    Submarine hydrothermal systems provide physically and chemically diverse habitats for microbial and other life and are chemically reactive environments that support abiotic synthesis of carbonaceous compounds. The widespread occurrence of hydrothermal systems in the early Precambrian has led to the suggestion that such environments may have constituted the cradle of life on Earth, largely because the chemistry of the H redox pair in seafloor hydrothermal systems favours the synthesis of reduced carbon compounds, the essential constituents of life. However, it is also generally accepted that the emergence of life in a hydrothermal vent environment would have been constrained by temperature and most likely required long lived hydrothermal activity. As such, a low to mid temperature (≤110°C), freely convecting (non-magma driven), metalliferous seafloor hydrothermal seep or vent system like the Lost City hydrothermal field, located 30°N and some 15 km west of the Mid-Atlantic ridge (MAR) is a most likely milieu for emergence of life on Earth. In such environments, the serpentinisation of ophiolite complexes driven by subsurface seawater circulation, produces a self-sustaining exothermic reaction, which, in the case of Lost City, has been in operation for at least 30,000 years, and may last for millions of years. Alkaline systems such as Lost City may be representative of very early Earth (Hadean) hydrothermal environments, where the eruption of Mg-rich komatiitic lavas was common. As such, these environments present as probably the most likely environment for the emergence of life given the thermodynamic and geochemical constraints imposed upon such a process.
    J'en déduis donc que les auteurs de l'article, à savoir : Suzanne D. Golding, Lawrence J. Duck, Elisa Young, Kim A. Baublys, Miryam Glikson (tous collègues de l'Université du Queensland à Brisbane en Australie), et Balz S. Kamber (chercheur au département des sciences de la Terre de la Laurentian University à Sudbury au Canada) sont à ajouter à la désormais longue liste des "partisans" du modèle de Michael John Russell de l'apparition de la vie.

    Cordialement.

  15. #43
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Un autre papier, souvent cité dans les papiers de Russell et al., est intéressant pour comprendre quels ont été les premiers codons à apparaître (à savoir GGC et GCC, pour la glycine et l'alanine respectivement) et l'apparition, par ordre chronologique, des autres codons.

    En outre, il établi plusieurs étapes, quant à la coévolution entre les séquences de gènes codants pour ces acides aminés/peptides/protéines et la composition/conformation des protéines correspondantes, et il fait évidemment des rapprochements avec les conformations protéiniques et génomiques de procaryotes actuels.

    Distinct Stages of Protein Evolution as Suggested by Protein Sequence Analysis

    À lire...
    L'URL de l'excellente publication d'Edward Trifonov et de ses collègues, intitulée "Distinct Stages of Protein Evolution as Suggested by Protein Sequence Analysis" est malheureusement mort. En voici donc un nouveau vers la même publication :

    Distinct Stages of Protein Evolution as Suggested by Protein Sequence Analysis

    J'en profite pour vous encourager encore une fois à la lire

    En outre, je crois intéressant d'ajouter que notre ami Trifonov a écrit 2 bouquins de vulgarisation avec Michael J. Russell :

    "Origins, Abiogenesis and the Search for Life in the Universe" avec pour auteurs : Michael Russell (en tant qu'éditeur et auteur), Nick Lane, Edward N. Trifonov, Pabulo H. Rampelotto, Stephen Freeland, John F. Allen, Eugenio Simoncini, Christof B. Mast, Andrew J. Pratt et Anne Volbeda.

    et

    "Origins of Life: How Life Began. Abiogenesis, Astrobiology" avec pour auteur : Michael Russell, Nick Lane, Edward N. Trifonov, Stephen Freeland, John F. Allen, Andrew J. Pratt, Anne Volbeda, Rudolf Schild et Carl Gibson.

    Comme vous l'aurez sans aucun doute remarqué, 6 chercheurs ont réitéré leur collaboration avec Michael Russell pour les 2 ouvrages : Nick Lane, Edward N. Trifonov, Stephen Freeland, John F. Allen, Andrew J. Pratt et Anne Volbeda.

    Hors, sans surprise, Nick Lane est, en dehors de Allan Hall ou William Martin, l'un des plus ardents défenseurs du modèle de l'apparition de la vie de Russell. Je pense qu'on peut raisonnablement compter John F. Allen parmi ces "ardents défenseurs", étant donné le nombre relativement important de ces publications dans lesquelles il cite le travail de Russell et de ses collègues. Au-delà de ça, ces 6 personnes ont tous consacré au moins 2 publications scientifiques à propos ou autour de la théorie de Russell (à l'exception de Trifonov je crois).

    Pour finir, je rappelle qu'Anne Volbeda travaille actuellement au Laboratoire de Cristallographie et Cristallogenèse des Protéines de l'Institut de Biologie Structurale Jean Pierre Ebel de l'Université Joseph Fourier à Grenoble. Autrement dit, il s'agit à mon humble avis de la plus grande experte de la théorie de Russell en France à l'heure actuelle.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 29/08/2012 à 13h19.

  16. #44
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Comme vous l'aurez sans aucun doute remarqué, 6 chercheurs ont réitéré leur collaboration avec Michael Russell pour les 2 ouvrages : Nick Lane, Edward N. Trifonov, Stephen Freeland, John F. Allen, Andrew J. Pratt et Anne Volbeda.
    Nous avons déjà cité plusieurs articles dans cette discussion qui émanent du Journal of Cosmology :

    Journal of Cosmology

    La participation de Michael Russell à ce journal y est décrite de la manière suivante :

    Michael Russell, Ph.D.,
    Executive "Guest" Editor
    Abiogenesis, Life's Origins
    Donc, si j'ai bien tout compris, il est éditeur exécutif "invité" pour les articles traitant de l'abiogenèse et de l'émergence de la vie. La rubrique "Abiogenesis" du journal à donc attiré mon attention depuis un moment déjà (comme le prouve les liens dans cette discussion).

    Je viens de terminer la lecture des 29 articles de la rubrique. Parmi ceux-ci, il y en a 14 qui ont pour sujet, ou qui citent de manière récurrente la théorie de Russell.

    - Polyphosphate-Peptide Synergy and the Organic Takeover at the Emergence of Life (E. J. Milner-White & M. J. Russell, 2010)

    - Just Like the Universe the Emergence of Life had High Enthalpy and Low Entropy Beginnings (W. Nitschke & M. J. Russell, 2010)

    - The Alkaline World and the Origin of Life (A. R. Mellersh & P. M. Smith, 2010)

    - The RNA World and the Origin of Life: An Ancient Protein Fold Links Metal- Based Gas Reactions with the RNA World (A. Volbeda, Y. Nicolet, J. C. Fontecilla-Camps, 2010)

    - Evolutionary Steps to the Origin of Life on Earth (A. J. Pratt, 2010)

    - On the Emergence of Pre-Genetic Information (E. Di Mauro, 2010)

    - Chance or Necessity? Bioenergetics and the Probability of Life (N. Lane, 2010)

    - Disequilibrium First: The Origin of Life (C. B. Mast, N. Osterman, D. Braun, 2010)

    - The Emergence of Life: Thermodynamics of Chemical Free Energy Generation in Off-Axis Hydrothermal Vent Systems and its Consequences for Compartmentalization and Life's Origins (E. Simoncini, A. Kleidon, E. Gallori, 2010)

    - How Life Began: The Emergence of Sparse Metabolic Networks (S. D. Copley, E. Smith, H. J. Morowitz, 2010)

    - Viruses and Life: Can There Be One Without the Other? (M. Jalasvuori, J. K. H. Bamford, 2010)

    - What Can the Origin of Life on Earth Tell Us About the Cosmos? (S. Freeland, G. K. Philip, 2010)

    - Life's Origins: Potential for Radical Mediated Cyanide Production on the Early Earth (S. E. McGlynn, T. E. Beard, J. B. Broderick, J. W. Peters, 2010)

    - Redox Homeostasis in the Emergence of Life. On the Constant Internal Environment of Nascent Living Cells (J. F. Allen, 2010)

    Il y a aussi un quinzième article écrit par le fameux Edward Trifonov, qui présente également un intérêt pour cette discussion (même si l'article ne cite pas la théorie de Russell).

    - Reconstruction of the Molecular Origin of Life (E. N. Trifonov, 2010)

    Je n'ai pas pu m'empêcher e remarquer que comme auteurs de ces 15 intéressants articles, on retrouve pas moins de 9 des 13 auteurs des 2 bouquins, à savoir "Origins, Abiogenesis and the Search for Life in the Universe" et "Origins of Life: How Life Began. Abiogenesis, Astrobiology", que j'ai mentionné dans mon précédent message.

    Bonne lecture.

  17. #45
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Une autre info intéressante (à mon avis) que l'on peut tirer de ces seules publications du Journal of Cosmology, c'est qu'outre les États-Unis, il y a pas mal d'Universités et de centres de recherches qui travaillent (ou ont déjà travaillé) sur la théorie de Russell : à Glasgow (là où Russell a "inventé" sa théorie), Derby et Londres (au Royaume-Uni), à Iliam (en Nouvelle-Zélande), à Rome et à Florence (en Italie), à Munich et à Jena (en Allemagne) et enfin, pour la France, à Marseille et à Grenoble.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 30/08/2012 à 09h45.

  18. #46
    Alhec

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Une petite parenthèse: j'ai entendu (enfin, lu) beaucoup de mal de "Journal of Cosmology"... Par ailleurs, il n'a pas de facteur d'impact. Je n'ai pas les connaissances pour juger les publi, mais ça m'incite à la méfiance. Quelqu'un pour éclairer?

    Bon, pour que ce soit clair, je n'ai pas de raison particulière de croire que Russell est un farfelu qui publie n'importe quoi, mais la structure du "Journal of cosmology" pourrait peut-être (j'insiste bien sur le conditionnel, je n'accuse pas! Je m'interroge sincèrement) permettre cela.
    Je veux dire, pourquoi publier dans ce genre de journal? Pour le lancer ou parce que les autres ne sont pas intéressés?

  19. #47
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Citation Envoyé par Alhec Voir le message
    Une petite parenthèse: j'ai entendu (enfin, lu) beaucoup de mal de "Journal of Cosmology"... Par ailleurs, il n'a pas de facteur d'impact. Je n'ai pas les connaissances pour juger les publi, mais ça m'incite à la méfiance. Quelqu'un pour éclairer?
    J'en suis tout à fait conscient. C'est la raison pour laquelle je me limite à la rubrique "Abiogenesis", dont Russell est l'éditeur. À mon avis, avec un éditeur du calibre de Russell, les articles présentés ne peuvent être que de qualité. Ce qui me semble confirmé par les articles que j'ai lu dans cette rubrique jusqu'à présent.

    Mais les articles dans d'autres rubriques laissent effectivement à désirer, et justifient amplement la mauvaise réputation de JoC ! D'ailleurs, si tu veux connaître un farfelu qui publie pas mal d'articles fumeux dans JoC, je crois que le plus assidu est le docteur Rhawn Joseph... C'est à se demander comment ce Dr Joseph a eu son doctorat Un de ces articles (juste pour rire et sans vouloir alimenter un hors sujet) :

    The Infinite Universe vs the Myth of the Big Bang: Red Shifts, Black Holes, Acceleration, Life.

    Rien que le titre de l'article doit te faire sourire (ou pleurer, c'est selon). À sa décharge, Joseph est un fervent partisan de la théorie de la panspermie à la mode XIXe siècle. Dans ces conditions, il est "obligé" de postuler un Univers éternel sans début ni fin, et donc, de réfuter le modèle du Big Bang. Misère...

    Citation Envoyé par Alhec Voir le message
    Je veux dire, pourquoi publier dans ce genre de journal? Pour le lancer ou parce que les autres ne sont pas intéressés?
    Je n'en ai aucune idée. Mais je suggère que nous en revenions au contenu des articles, qui lui, me semble tout à fait digne d'intérêt. Le mieux serait d'en juger par toi-même.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 30/08/2012 à 10h08.

  20. #48
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    À sa décharge, Joseph est un fervent partisan de la théorie de la panspermie à la mode XIXe siècle. Dans ces conditions, il est "obligé" de postuler un Univers éternel sans début ni fin, et donc, de réfuter le modèle du Big Bang.
    Le principal problème étant (tu en conviendras j'imagine) qu'en théorie, un homme de science doit s'en tenir à la dure réalité des faits expérimentaux pour échafauder une théorie, et non pas tout foutre en l'air et faire "table rase" pour asseoir une théorie personnelle.

    Enfin... Je préfère en rire qu'en pleurer.

  21. #49
    Alhec

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    C'est justement parce que je me sentais pas capable d'en juger par moi-même que je demandais :S
    Pourtant je suis biologiste de formation. Bon, j'ai commencé à lire certains articles, mais va me falloir du temps Je pense, cela dit, que publier dans ce journal décrédibilise... vu le lien que tu as posté, c'est à peu près comme si j'allais chercher des infos en biologie dans une revue publiant régulièrement que la théorie de l'évolution par sélection naturelle est fausse.

    Je suis d'accord que seul le contenu des articles compte, mais je fais quand même attention à ce genre de choses et je dois dire que ça me gêne, surtout que étant dans un domaine que je ne connais pas, je me sens "vulnérable" aux fumisteries potentielles
    C'était ma dernière intervention à ce propos dans la discussion, je vais me concentrer sur le sujet en lui-même.


    EDIT: tu te réponds à toi-même? Je sais que il n'y a pas beaucoup d'intervenants sur ce fil, mais c'est pas une raison
    Dernière modification par Alhec ; 30/08/2012 à 10h18.

  22. #50
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Citation Envoyé par Alhec Voir le message
    EDIT: tu te réponds à toi-même? Je sais que il n'y a pas beaucoup d'intervenants sur ce fil, mais c'est pas une raison
    Pas vraiment C'est quelque chose que je voulais ajouter dans ma précédente réponse, juste à la suite de mon auto-citation. Mais tu sais comme moi que nous n'avons que 5 minutes pour modifier un message, ça n'a pas été suffisant cette fois-ci, d'où l'auto-citation.

    Au passage, lorsque je disais "tu en conviendras j'imagine", ça s'adressait à toi, Alhec.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 30/08/2012 à 10h24.

  23. #51
    Alhec

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Je suis effectivement bien d'accord avec toi

  24. #52
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Bonsoir,

    J'ai trouvé une courte interview (2 min 30 s) de Michael Russell publié le 18 février 2012 sur le réseau Lybba :

    Jesse Dylan interviews Michael Russell

    Cordialement.

  25. #53
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Bonjour,

    Je viens de trouver un tout nouvel article de Russell et al. publié dans Biochimica et Biophysica Acta, mis en ligne le 13 septembre :

    On the universal core of bioenergetics

    Le résumé rend l'article particulièrement intéressant à mes yeux, même si le papier n'est malheureusement pas disponible gratuitement :

    Abstract

    Living cells are able to harvest energy by coupling exergonic electron transfer between reducing and oxidising substrates to the generation of chemiosmotic potential. Whereas a wide variety of redox substrates are exploited by prokaryotes resulting in very diverse layouts of electron transfer chains, the ensemble of molecular architectures of enzymes and redox cofactors employed to construct these systems is stunningly small and uniform. An overview of prominent types of electron transfer chains and of their characteristic electrochemical parameters is presented. We propose that basic thermodynamic considerations are able to rationalize the global molecular make-up and functioning of these chemiosmotic systems. Arguments from palaeogeochemistry and molecular phylogeny are employed to discuss the evolutionary history leading from putative energy metabolisms in early life to the chemiosmotic diversity of extant organisms. Following the Occam's razor principle, we only considered for this purpose origin of life scenarios which are contiguous with extant life. This article is part of a Special Issue entitled: The evolutionary aspects of bioenergetics systems.
    Aussi, des chercheurs du Laboratoire de Bioénergétique et Ingénierie des Protéines de Marseille sont à nouveau impliqués.

    La table des matières est également accessible. L'article est agencé en 8 sections :

    1. Introduction
    2. Chemiosmosis; Life's way to make ATP
    3. The redox span and electrochemical regime of a substrate couple directs the makeup of bioenergetic chains
    4. Availability of redox substrates through possibly a handful of exceptions; 4 billion years of life on Earth
    5. Quinones and methanophenazines, crucial elements of almost all bioenergetic chains
    6. The Redox Protein Construction Kit; 10 years later
    7. Towards an elucidation of the evolutionary history and ultimately the common ancestor of bioenergetic chains
    8. Uncited reference
    Acknowledgements
    References
    On voit que la section 6 est consacrée au papier du labo de Marseille "The Redox Protein Construction Kit", publié en décembre 2002, que nous avions déjà évoqué.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 19/09/2012 à 03h29.

  26. #54
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Bonjour,

    J'ai retrouvé l'article cité au message #16 de cette discussion, publié le 18 novembre 2010 dans le journal Astrobiology :

    Design, Fabrication, and Test of a Hydrothermal Reactor for Origin-of-Life Experiments

    Le réacteur utilise deux cylindres résistants à la pression de 3,8 litres chacun en alliage d'acier inoxydable baptisé 316epSS (pour 316 electro-polished alloy stainless steel). Ils servent de réservoirs pour les solutions : l'un pour la solution hydrothermale, l'autre pour l'océan Hadéen simulé. Des bobines de chauffage permettent de chauffé le fluide jusqu'à 140°C. Pour des raisons de sécurité, la pression était limité à 100 bars, soit l'équivalent d'une colonne d'eau (malheureusement relativement peu profonde) d'un kilomètre.

    Le réacteur hydrothermal proprement dit mesure 508 mm de long, 25,4 mm de diamètre extérieur et 19,1 mm de diamètre intérieur. L'expérience aura duré 13200 minutes en tout , soit 9 jours et 4 heures, période au-delà de laquelle les bobines de chauffage ont été coupées.

    L'expérience a dû être menée avec une roche basaltique plutôt que de la crysotile (idéale), puisque cette dernière est cancérigène et n'a donc pas, dans un premier temps, été utilisée.

    Dans la conclusion :

    We envisage the next experimental step as using the reactor in an attempt to synthesize methane and other organic intermediates while an alkaline hydrothermal solution that bears sulfide and hydrogen, as well as molybdenum and tungsten ions, is introduced to a simulacrum of the early ocean that bears carbon dioxide, ferrous iron, and minor nickel in solution. In these future experiments, natural sulfide minerals will be introduced to, or precipitated in, the reactor; and a safe protocol to use fibrous serpentinite minerals as packing and substrate will be developed. Carbon dioxide will be introduced to the ocean simulacrum to investigate the power of the system to reduce this gas, as occurs in the Lost City serpentinizing system
    Bonne lecture.
    Dernière modification par Geb ; 20/09/2012 à 10h49.

  27. #55
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Bonjour,

    J'ai pris le temps de regarder une autre excellente conférence de Patrick Forterre, présentée le 1er avril 2011 à l'occasion du colloque Originalités de la vie 2011 :

    Les mondes à ARN et ADN à hautes températures (26 minutes)

    Je vous la conseille !

    J'ai adoré son intervention sur l'homochiralité : d'après lui, il s'agit d'un faux problème. Les sucres sont droits (D), les acides aminés dans les protéines modernes sont gauches (L) et dans l'ARN (ainsi que dans l'ADN, apparu plus tard) le sucre (du RIBose, dont la structure a été déterminée au Rockefeller Institute of Biochemistry) est D. Pourquoi toutes les protéines actuelles sont faites avec des acides aminés L ? Simplement parce que le site actif en trois dimensions du ribosome ne reconnaît que les acides aminés L. S'il devait traiter des acides aminés D, il ne les reconnaîtrait pas.

    En effet, le site actif en 3D d'une protéine est comme un gant : il ne peut reconnaître qu'une des deux formes. Il est très probable que dans les peptides ou les protéines qui existaient avant les protéines modernes, il y ait eu des proto-protéines avec des acides aminés D. Peut-être, pourquoi pas, existait-il certains organismes avec des énantiomères inversés par rapport au vivant actuel. Cependant, ces derniers auraient disparus, ceux étant restés (descendants du LUCA) sont issus d'un organisme ou d'une population d'organismes pourvu de ribosomes capables de reconnaître les acides aminés de formes L.

    Une question à mon avis plus importante, qui reste à ma connaissance sans réponse, est la suivante : pourquoi dans l'ARN les sucres (c-à-d les riboses, dont la synthèse abiotique est, au passage, toujours une énigme) sont D ? Comme on ne sait pas encore déterminer le processus abiotique qui a formé l'ARN, on n'est pas encore en mesure d'y répondre. Tout ce qu'on peut dire, c'est que les premiers catalyseurs qui auraient fabriqué l'ARN avaient des sites actifs en 3 dimensions, ce qui les obligeait forcément à traiter un énantiomère plutôt qu'une autre (comme dans le cas des ribosomes actuels).

    Il y a évidemment beaucoup d'autres sujets traités dans cette courte intervention à propos desquels nous pourrons discuter, pour ceux que ça intéresse.

    Cordialement.

  28. #56
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Bonsoir,

    J'ai trouvé un article daté du mois de mai 2009, publié dans Nature, à propos de Micheal Russell et de sa théorie :

    Nascence man

    Quelques avis intéressants exprimés dans l'article par d'autres scientifiques sur le travail de Russell :

    Despite the rivalry, however, there is widespread recognition that Russell brings a much-needed dose of geological reality to research into the origin of life. “What I respect most about Mike’s work is his keen insight into the early Earth’s geochemical environment,” says Robert Hazen, a geochemist and origin-of-life researcher at the Carnegie Institution for Science in Washington DC. “The origin of life is the story of the emergence of complexity, and you can’t have the emergence of complexity unless you have a complex environment. Mike, as much as anybody out there, has recognized this fact and incorporated it into his models. That’s his strongest contribution.”
    In 1998, however, [Russell] saw a paper in Nature arguing that eukaryotes arose when a hydrogen-requiring archaeal cell engulfed a hydrogen-producing bacterium. Piqued by the mutual interest in hydrogen redox reactions as a biological energy source, Russell explained his ideas to one of the authors, William Martin. Martin, now at Heinrich Heine University in Dusseldorf, Germany, loved Russell’s ideas. “I looked at it,” says Martin, “and I said ‘Well, this is easy — the origin of life is basically solved.’”
    En ce qui me concerne, la réaction de William Martin est exactement la même que celle que j'ai eu après avoir lu l'article de 2007 qui a motivé la création de cette discussion.

    Pour les curieux, voici l'article de 1998 pour lequel Bill Martin était co-auteur (avec Miklós Müller) :

    The hydrogen hypothesis for the first eukaryote

    Plus loin dans l'article de Nature :

    What’s needed at this point is some evidence that will help to distinguish between the various hypotheses, says Robert Shapiro, a chemist at New York University. “Basically, one has to provide a setup and demonstrate self-sustaining and evolving chemical cycles.”
    It’s a high-risk strategy, says Hazen, because the early Earth would have had many sources of organic molecules, and many places where they could have become concentrated. He likens Russell’s approach of testing just one detailed possibility to starting a game of twenty questions by asking “is it Winston Churchill?” rather than “is it a man?”. It is glorious if you’re right, but it doesn’t narrow things down much if you’re wrong. “Mike Russell has a hunch, and there’s nothing wrong with that,” he says. “Maybe it’ll be like winning the lotto and his hunch wi l l be right, or maybe it wasn’t Winston Churchill after all, and that leaves the other 6 billion people on Earth to go through.”
    Metabolism in acetogens and methanogens uses specialized enzymes, comments Eric Smith, a theoretical physicist and origin-of-life researcher at the Santa Fe Institute in New Mexico, and it is much more sensitive than other biological carbon-fixation pathways to changes in the isotope of carbon used. “That says that you’re using a very carefully refined enzymatic reaction to do something difficult,” he says. Instead, he and his colleagues believe that the initial biochemical pathway was the reductive citric-acid cycle.
    Smith thinks that the metabolism-first viewpoint is making headway, especially with the focus on hydrothermal vents. “The disagreements are really small compared with the basic orientation that we have in common,” he says. He also thinks that the next move needs to be experimental; his colleagues are working to reproduce the reactions in the citric-acid cycle in vent-like laboratory conditions. Once someone gets their preferred pathway to work in the lab, “everyone can quiet down and say ‘this is something we can agree on.’”
    Bonne lecture.

  29. #57
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Bonsoir,

    J'ai trouvé une conférence (39 min) de Russell lui-même, présentée le 24 mai 2011, à l'occasion du Molecular Frontiers Symposium 2011, intitulé "Origin of Life and Molecular Evolution" :

    On the emergence of life through “negative” entropy trapping

    À regarder absolument !

  30. #58
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    La conférence en lien plus haut apporte une nouveauté de taille dans l'évolution de la théorie de Russell (il y en a eu bien d'autres, au moins depuis le papier de 1997), sur laquelle je souhaite attirer votre attention.

    Voici quelques retranscriptions des propos de Russell durant la conférence :

    À 7:37 :

    I don't think methanogens were very early anymore.
    À 11:02 :

    We've talked about methane and I just said that I don't think that this was an early reaction for biology.
    À 16:22, à propos du métabolisme des méthanogènes :

    It's very complicated to get energy out of this, so I don't think that methanogens were early.
    Autrement dit, il a abandonné l'idée que les premières archées étaient des méthanogènes ! Mais il propose autre chose à la place...

    À 19:15 :

    I think that methanotrophy was probably very early as well. And what was the oxidant for methanotrophy? Probably nitric oxide or nitrate.
    À 36:37, Michael Russell continue sur cette idée :

    Perhaps the first actual microbe, which we would assume was a bacteria emanating from the spring, not into the ocean by the way, but down into the deep biosphere. Because I think it's basically a desert in the ocean, and it's a dangerous desert, as we've seen. This first microbes would be generating acetate (or acetic acid), and then, there'd be some more minor reactions that would generate, using nitric oxide as the electron acceptor, carbone dioxide and nitrogen and water from this reaction. And this would become, to our minds, the methanotroph, the methanotrophic archea.
    À 5:32, faisant référence à l'impacteur qui a mené à la formation de la Lune :

    After the impact, the ocean probably rained out around about 4.4 billion years ago, and life would have started very shortly thereafter, and it would be very hard to kill after that. I think that life probably started around about 4.4 and kept going
    Selon Russell, la vie serait apparue il y a environ 4,4 milliards d'années (soit a peu près 140 millions d'années après la formation de la Terre).

    Mais je pense qu'il y a une autre déclaration, sans doute la plus audacieuse, à 14:32, à propos de la durée de vie minimale estimée des fumeurs blancs (> 30000 ans) :

    I would think it's plenty of time for life to start.
    Selon Russell (si je n'interprète pas ces propos avec trop d'emphase), la vie aurait mis environ 30000 ans pour apparaître !

    Je suppose que tout le monde admettra que c'est une durée extrêmement courte (qu'on a déjà évoqué cela dit). À propos, Russell convertit cette durée en 1017 µs, alors que ce serait plutôt 1018 µs.

    Cordialement.

  31. #59
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Je souhaite continuer avec un article de vulgarisation, puisque d'aucun pense que c'est ce qui manque à ce fil. Évidemment, l'article que je vous propose est en anglais. Il est apparu dans l'édition de janvier-février 2006 du magazine "American Scientist" et a la particularité d'avoir pour auteur Michael Russell lui-même :

    First Life

    Évidemment, il est un peu obsolète étant donné les derniers développement du modèle de Russell, mais il y a une formule amusante en bas des deux premières pages de l'article, qui a pour objectif de "résumer" (en quelque sorte) les conditions d'apparition de la vie :

    {210CO2+H2PO4- + Fe, Mn, Ni, Co, Zn2+} ocean + {427H2+10NH3+HS-} hot spring → {C70H129O65N10P (Fe, Mn, Ni, Co, Zn) S} proto-life + {70H3C•COOH+219H2O} waste
    D'ailleurs, il manque le tungstène dans cette formule, considéré par Russell comme indispensable, au moins depuis 2011. Cette "formule" est commentée dans le texte :

    [...] Aside from carbon, hydrogen and oxygen, slightly more complex chemical reactions involve nitrogen (as ammonia), sulfides, phosphates and trace amounts of several transition metals, including iron, nickel, manganese, cobalt and zinc. All of these raw ingredients would have been present in the early ocean, particularly near deep-sea hydrothermal vents, which emit hot water saturated with dissolved minerals. [...]
    Bonne lecture.
    Dernière modification par Geb ; 30/09/2012 à 12h29.

  32. #60
    Pfhoryan

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ?

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Pour finir, je rappelle qu'Anne Volbeda travaille actuellement au Laboratoire de Cristallographie et Cristallogenèse des Protéines de l'Institut de Biologie Structurale Jean Pierre Ebel de l'Université Joseph Fourier à Grenoble. Autrement dit, il s'agit à mon humble avis de la plus grande experte de la théorie de Russell en France à l'heure actuelle.
    Le plus grand "expert", Anne est un homme
    “if something happened it’s probably possible.” Peter Coney

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