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



  1. #151
    noir_ecaille

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

    J'aime bien la thèse d'Aurélie Loison. En plus elle relève certains aspects de la manip quant à se rapprocher des conditions des fumeurs noirs.

    -----

    "Deviens ce que tu es", Friedrich W. Nietzsche

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  3. #152
    eboireau

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

    Merci pour cette superbe enquête des recherches menées sur les prémisses biochimiques de la vie. Ce fut passionnant à lire!
    Je n'ai rien à apporter à chaud pour étayer le sujet. Mais le scénario proposé dans le fil de Russel & Martin me parait très crédible. Le découvrant, il me semble bien plus crédible et documenté que quand étudiant je découvrais l'expérience de Miller, laquelle suggérait la création des briques de la vie sous les éclairs atmosphériques, leur accumulation dans des sédiments argileux. L'approche expérimentale précédait et dominait la théorie; Avec Russel, c'est plutôt l'inverse. Puisse des résultats expérimentaux conforter son scénario, comme ce fut le cas de la théorie d'Einstein.

    Je me permets de prolonger cette digression en évoquant la fusion nucléaire, car elle recoupe le fil de cette discussion sur les prémisses biochimiques de la vie, à différents niveaux! :
    Les physiciens la connaissent dans le soleil par exemple mais n'arrivent pas à la réaliser après plus de 30ans d'investissements massifs. Un italien, Andrea Rossi, a développé un petit réacteur 'E-Cat' qui ressemble à une supercherie, car il produit plus l'énergie que ses réactants, Hydrogène et Nickel plus un peu d'électricité/chauffage au début: Le Ni serait commuté en Cuivre, supposément par fusion nucléaire à froid (<100°C). Le catalyseur est microporeux.

    J'ai trouvé des articles montrant que des microorganismes arrivent à transmuter des isotopes !, à froid donc aussi ! (revuele; ex Des bactéries marines Marinobacter produisent du cuivre, du manganèse et du zinc). Je n'ai pas le bagage pour apprécier si tout ca est fondé, ou reste de la fumisterie...

    D'ici à conjecturer que la fusion nucléaire biologique marine puisse constituer un mécanisme contributeur à la mobilisation d'énergie dans des structures poreuses métallique de fumeurs ... c'est juste une idée en l'air d'une digression déjà trop hors sujet?
    Dernière modification par Cendres ; 13/03/2013 à 09h15. Motif: Tendance conspirationniste

  4. #153
    noir_ecaille

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

    ^^;

    Pardonnez-moi mais... Je n'ai pas lu dans votre lien ou ses sources à quel moment le supposé métabolisme de fusion atomique est mis en évidence, pas plus que les protocoles utilisés d'ailleurs.

    Marinobacter est plus connu pour sa métabolisation ferrique par contre. Je n'arrive pas à trouvé de publication microbiologique sur d'éventuelles productions de cuivre, manganèse ou zinc. Les éplucher serait intéressant


    Pour rappel : s'il y a autant de scepticisme envers la fusion froide, c'est à cause du manque de reproductibilité des expériences clamées comme succès, rien de plus
    Dernière modification par noir_ecaille ; 13/03/2013 à 03h48.
    "Deviens ce que tu es", Friedrich W. Nietzsche

  5. #154
    Cendres

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

    Et je rappelle que la fusion froide, déjà abondamment abordée sur Futura, est HS ici.
    N'a de convictions que celui qui n'a rien approfondi (Cioran)

  6. #155
    Geb

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

    Citation Envoyé par noir_ecaille Voir le message
    J'aime bien la thèse d'Aurélie Loison. En plus elle relève certains aspects de la manip quant à se rapprocher des conditions des fumeurs noirs.
    C'est bien là le problème en un sens... Exception faite des équipes de Mike Russell au JPL et bientôt, de Nick Lane à l'UCL, je n'ai pas connaissance de travaux visant à se rapprocher des conditions des fumeurs blancs (type Lost City), plutôt que de celles des fumeurs noirs.

    Cordialement.

  7. #156
    Geb

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

    Citation Envoyé par eboireau Voir le message
    Merci pour cette superbe enquête des recherches menées sur les prémisses biochimiques de la vie. Ce fut passionnant à lire!
    Je n'ai rien à apporter à chaud pour étayer le sujet. Mais le scénario proposé dans le fil de Russel & Martin me parait très crédible. Le découvrant, il me semble bien plus crédible et documenté que quand étudiant je découvrais l'expérience de Miller, laquelle suggérait la création des briques de la vie sous les éclairs atmosphériques, leur accumulation dans des sédiments argileux. L'approche expérimentale précédait et dominait la théorie; Avec Russel, c'est plutôt l'inverse. Puisse des résultats expérimentaux conforter son scénario, comme ce fut le cas de la théorie d'Einstein.
    Je te remercie pour ton intervention. Tu rejoins la courte liste des intervenants dans cette discussion qui ne se sont pas plaints d'emblée de la longueur du fil et/ou de la complexité du sujet. Même si, je l'avoue bien volontiers, ces plaintes sont fondées.

    Quant au reste de ton message, Cendres y a déjà répondu.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 18/03/2013 à 11h36.

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  9. #157
    Deedee81

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

    Salut,

    Concernant ton dernier message : ce long fil m'a, au début, irrité (mais qu'est-ce que ce long monologue) puis.... passionné Je tiens donc aussi à te remercier pour cette analyse poussée et surtout les nombreuses références que tu as fournis.

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    C'est bien là le problème en un sens... Exception faite des équipes de Mike Russell au JPL et bientôt, de Nick Lane à l'UCL, je n'ai pas connaissance de travaux visant à se rapprocher des conditions des fumeurs blancs (type Lost City), plutôt que de celles des fumeurs noirs.
    Je me suis fait la même remarque. On trouve énormément de références aux conditions hydrothermales avec des températures extrêmes mais très rares sont ceux réfléchissant aux cas plus modérés. Il n'est pas exclu que cela évolue dans l'avenir. J'ai en effet constaté une véritable explosion des travaux dans le domaine de l'origine de la vie avec des avancées importantes (j'ai beaucoup aimé les travaux de l'institut Weizmann sur les chaines auto-catalytiques, par exemple). Mais l'essentiel est fort récent. Donc, c'est en pleine évolution. Et c'est comme pour la vie : il faut un minimum de temps et de sélection "naturelle" (avec des guillemets ici ).
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  10. #158
    noir_ecaille

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

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    C'est bien là le problème en un sens... Exception faite des équipes de Mike Russell au JPL et bientôt, de Nick Lane à l'UCL, je n'ai pas connaissance de travaux visant à se rapprocher des conditions des fumeurs blancs (type Lost City), plutôt que de celles des fumeurs noirs.
    Il y a du pour et du contre. Peut-être faut-il aussi réduire certaines hypothèses encore en suspens côté fumeurs noirs ? Je ne le vois pas comme une incontournable promotion des fumeur noirs
    "Deviens ce que tu es", Friedrich W. Nietzsche

  11. #159
    Geb

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

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Concernant ton dernier message : ce long fil m'a, au début, irrité (mais qu'est-ce que ce long monologue) puis.... passionné Je tiens donc aussi à te remercier pour cette analyse poussée et surtout les nombreuses références que tu as fournis.
    Tu n'es pas le premier à me tenir ce discours. Le plus dur est de satisfaire ceux qui ne sont pas en mesure de lire les références que j'ai fourni. Il y a aussi ceux qui le peuvent, mais qui par altruisme pour les autres me rappellent qu'ils souhaiteraient voir plus de français (et donc moins d'anglais) dans ce fil.

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Je me suis fait la même remarque. On trouve énormément de références aux conditions hydrothermales avec des températures extrêmes mais très rares sont ceux réfléchissant aux cas plus modérés.
    Je partage ton point de vue. À partir du moment où la source hydrothermale alcaline résout deux critiques pertinentes aux sujets des hypothèses hydrothermales de l'émergence de la vie, c'est-à-dire que d'une part elles durent 100 à 10000 fois plus longtemps que les fumeurs noirs et d'autre part, elles fournissent des conditions de température beaucoup plus favorables à la synthèse organique prébiotique (moins de 150°C pour les fumeurs blancs contre 250 à 400°C pour les fumeurs noirs), je considère que ceux qui prétendent explorer le sujet (ne fusse "que" pour une thèse) se doivent de considérer également l'hypothèse alcaline, à défaut d'abandonner purement et simplement l'hypothèse des fumeurs noirs.

    C'est ce qui me gène le plus avec les travaux français sur les origines hydrothermales de la vie : ceux qui cite les papiers de Russell ne font qu'exceptionnellement la distinction entre fumeurs blancs et fumeurs noirs, là où ils le devraient, tandis que les conditions qu'ils choisissent de simuler sont invariablement (jusqu'ici) celles des fumeurs blancs.

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Il n'est pas exclu que cela évolue dans l'avenir. J'ai en effet constaté une véritable explosion des travaux dans le domaine de l'origine de la vie avec des avancées importantes (j'ai beaucoup aimé les travaux de l'institut Weizmann sur les chaines auto-catalytiques, par exemple). Mais l'essentiel est fort récent. Donc, c'est en pleine évolution. Et c'est comme pour la vie : il faut un minimum de temps et de sélection "naturelle" (avec des guillemets ici ).
    Enclins à détourner la célèbre citation d'André Malraux ("Le XXe siècle sera celui de la spiritualité ou ne sera pas"), certains biologistes, en observant des progrès considérables et constants, augurent que "le XXIe siècle sera celui de la biologie". Je partage cette opinion.

    Ça vaut également pour les recherches sur les origines de la vie. Cela dit, depuis que je connais l'hypothèse de Russell et al., j'ai tendance à voir la découverte de Lost City le 4 décembre 2000 par l'équipe de Deborah S. Kelley, comme la "pierre de Rosette" de l'émergence de la vie.

    Citation Envoyé par noir_ecaille Voir le message
    Il y a du pour et du contre. Peut-être faut-il aussi réduire certaines hypothèses encore en suspens côté fumeurs noirs ? Je ne le vois pas comme une incontournable promotion des fumeur noirs
    Ce que j'aurais voulu voir dans la thèse d'Aurélie Loison, c'est l'application de ce sens critique, particulièrement pertinent dans le cas des fumeurs noirs, à l'hypothèse des fumeurs blancs.

    Les biologistes qui étudient les origines de la vie dans les sources hydrothermales font front commun, cependant, on dirait que l'antériorité et le retentissement de la découverte du premier fumeur noir en mars 1979 (Spiess et al., 1980), éclipse totalement l'hypothèse de Russell, pourtant très différente d'un point de vue physico-chimique. C'est tellement flagrant qu'on dirait que mêmes certains thésards français n'ont pas encore réalisé ces différences dans les publications de Russell qu'ils ont pourtant cité.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 19/03/2013 à 10h04.

  12. #160
    Geb

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

    Mike Russell est invité à donner une conférence au SETI Institute de Mountain View en Californie. La conférence est prévue pour le 9 avril 2013 et la vidéo de la conférence sera disponible sur le site du SETI Institute (rubrique "Connect", puis en 2e colonne, "Multimedia", choisir "Attend a Weekly Colloquium") 3 à 4 semaines plus tard.

    Voir ici : Engineering the emergence of life through convection, serpentinization and the first metabolic pathway

    Le texte associé à l'annonce de la conférence sur le site :

    Engineering the emergence of life through convection, serpentinization and the first metabolic pathway

    Abstract

    The alkaline hydrothermal theory for the emergence of life holds that the endergonic (thermodynamically uphill) reactions vital for life’s origin and continued existence require free energy converters (nano-engines) fuelled by various disequilibria. The first two primary engines were i) a carbon fixation engine to generate the organic building blocks of life by reaction between hydrothermal CH4 and H2 with the CO2 and NO in atmosphere and ocean, ii) a proton pyrophosphatase engine exploiting the natural pH gradient between alkaline hydrothermal solution and acidulous ocean to drive biosynthesis by condensations of these same building blocks.

    To this end there occurred on the early Earth and other such rocky bodies, inorganic prebiotic molecules that would have been precipitated at the interface between a submarine alkaline hydrothermal solution and the metal-bearing acidulous ocean.

    Dr. Russell will show how these metals, especially iron, occurred as readymade nano-scale sulfides and oxides with the same structures and valences as the active centers of those biotic metalloenzymes shown to be present in the Last Universal Common Ancestor of all life.
    Ce qui signifie approximativement :

    Réaliser l'émergence de la vie à travers la convection, la serpentinisation et la première voie métabolique

    Résumé

    La théorie hydrothermale alcaline de l'émergence de la vie soutient que les réactions endergoniques (thermodynamiquement défavorables) vitales pour l'origine et pour l'existence continue de la vie nécessitent des convertisseurs d'énergie disponible (des nano-moteurs) alimentés par des déséquilibres variés. Les deux moteurs principaux furent :

    - un moteur de fixation du carbone pour générer les briques organiques constituantes de la vie par la réaction entre le CH4 et l'H2 hydrothermaux avec le CO2 et le NO dans l'atmosphère et l'océan
    - un moteur de pyrophosphatase à protons exploitant le gradient naturel de pH entre la solution hydrothermale alcaline et l'océan acide pour mener la biosynthèse par des condensations de ces mêmes briques constituantes.

    Dans ce but sont apparues sur la Terre primitive et d'autres corps rocheux semblables, des molécules inorganiques prébiotiques qui auraient précipité à l'interface entre la solution hydrothermale alcaline sous-marine et l'océan acide contenant des métaux.

    Le Dr Russell montrera comment ces métaux, particulièrement le fer, sont apparus comme des sulfures et des oxydes à l'échelle nanométrique prêts à l'emploi avec les mêmes structures et valences que les centres actifs de ces métalloenzymes biotiques dont ont a montré la présence dans le Dernier Ancêtre Commun Universelle de toute vie.


    Cordialement.

  13. #161
    Deedee81

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

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    je considère que ceux qui prétendent explorer le sujet (ne fusse "que" pour une thèse) se doivent de considérer également l'hypothèse alcaline, à défaut d'abandonner purement et simplement l'hypothèse des fumeurs noirs.
    Sur la wikiversité, ils envisagent les processus abiotiques (ils travaillent essentiellement au niveau des synthèses de base : ammoniac, acide cyanhydrique, formaldéhyde, sucres, acides aminés, etc...) mais regardent ce qui peut se passer aussi bien au niveau des dorsales et des fumeurs qu'au niveau des zones de subduction ainsi que toute la gamme des températures et pression. Je trouve ça très bien (mais leur travail n'en est qu'au tout début).

    Je suis même encore plus "généraliste" que ça. J'estime qu'il ne faut négliger aucune zone et que les interactions atmosphère - océans - sédiments, minéraux, argiles, carbonates - évents hydrothermaux, et même les zones glacières (par exemple, j'ai lu dans un article de nature que les nucléotide se forment plus facilement dans... la glace !),.... tout ça a dû jouer un rôle non négligeable. Une des raisons qui me font penser ça (ce n'est pas la seule) c'est que les fumeurs ont une durée de vie relativement limitée. Sans interactions complexes, échanges, etc.... avec l'ensemble de la "prébiosphère", je vois mal comment ils auraient pu être le siège de la naissance de la vie (même si c'est là que j'ai trouvé, à travers pleins d'articles, la chimie prébiotique la plus élaborée).

    Mais c'est comme plus haut, c'est certainement une question de "maturation". Il faut le temps que tout se rejoigne. Par exemple, en lisant les articles de Russel et consort et en lisant les articles sur les réseaux auto-catalytiques de l'institut Weizmann j'ai pensé "bon sang, ils feraient bien de collaborer"

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Enclins à détourner la célèbre citation d'André Malraux ("Le XXe siècle sera celui de la spiritualité ou ne sera pas"), certains biologistes, en observant des progrès considérables et constants, augurent que "le XXIe siècle sera celui de la biologie". Je partage cette opinion.
    Celui de la génétique/protéomique/etc..., du cerveau et des nanotechnologies, très probablement (le dernier pouvant aussi rejoindre les premiers, c'est déjà utilisé dans des médicaments d'ailleurs).
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  14. #162
    Geb

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

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    C'est ce qui me gène le plus avec les travaux français sur les origines hydrothermales de la vie : ceux qui cite les papiers de Russell ne font qu'exceptionnellement la distinction entre fumeurs blancs et fumeurs noirs, là où ils le devraient, tandis que les conditions qu'ils choisissent de simuler sont invariablement (jusqu'ici) celles des fumeurs blancs.
    Il fallait évidemment lire :

    [...] ceux qui citent les papiers de Russell ne font qu'exceptionnellement la distinction entre fumeurs blancs et fumeurs noirs, là où ils le devraient, tandis que les conditions qu'ils choisissent de simuler sont invariablement (jusqu'ici) celles des fumeurs noirs.

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  16. #163
    Geb

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

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Sur la wikiversité, ils envisagent les processus abiotiques (ils travaillent essentiellement au niveau des synthèses de base : ammoniac, acide cyanhydrique, formaldéhyde, sucres, acides aminés, etc...) mais regardent ce qui peut se passer aussi bien au niveau des dorsales et des fumeurs qu'au niveau des zones de subduction ainsi que toute la gamme des températures et pression. Je trouve ça très bien (mais leur travail n'en est qu'au tout début).
    Je pense que ces travaux au niveau des synthèses de base, dans le cas des évents hydrothermaux (comme je l'ai dit, quasi invariablement des fumeurs noirs), en restent souvent à des calculs théoriques et des simulations. Voir par exemple la publication que nous avons analysé au message #134 de cette discussion. En outre, cette publication au message #134 force les concentrations de réactifs, comme beaucoup d'autres.

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Je suis même encore plus "généraliste" que ça. J'estime qu'il ne faut négliger aucune zone et que les interactions atmosphère - océans - sédiments, minéraux, argiles, carbonates - évents hydrothermaux, et même les zones glacières (par exemple, j'ai lu dans un article de nature que les nucléotide se forment plus facilement dans... la glace !),.... tout ça a dû jouer un rôle non négligeable. Une des raisons qui me font penser ça (ce n'est pas la seule) c'est que les fumeurs ont une durée de vie relativement limitée. Sans interactions complexes, échanges, etc.... avec l'ensemble de la "prébiosphère", je vois mal comment ils auraient pu être le siège de la naissance de la vie (même si c'est là que j'ai trouvé, à travers pleins d'articles, la chimie prébiotique la plus élaborée).
    Les interactions entrent des zones pourvues de conditions physico-chimiques différentes ne sont plus une nécessité dans le cadre de l'hypothèse de Russell et al. C'est l'incroyable diversité des formes d'énergie exploitables et des conditions physico-chimiques concentrées en un seul point (l'interface entre l'évent alcalin et l'océan à l'Hadéen) qui rend ces considérations en matière d'interaction entre zones obsolète. Évidemment, Russell, prend des éléments dont-ils à besoin à travers d'autres processus qui n'ont pas lieu dans l'évent. Mais les exemples parlent d'eux-mêmes :

    - il considère que le flux important d'UV à la surface de l'océan favorise la dissolution de molybdène dans l'eau,
    - il considère que une forte concentration de CO2 dans l'atmosphère rendrait l'océan suffisamment acide (pH < 6,0),
    - l'atmosphère est lui-même une source de CO2 et de NO qui dissous dans l'océan, parviennent à l'évent alcalin,
    - il considère que les fumeurs noirs seraient les sources des métaux (comme le cobalt) qu'ils considèrent nécessaires,
    - ...

    Autrement dit, même si les constituants de base (on parle ici de molécules de quelques atomes au plus) ont des sources variées, toute la synthèse est concentré au niveau de la couche supérieure en FeS et NiS qui compose l'évent, la "couche limite" ou les eaux de l'océan et celles du fluide hydrothermal alcalin se rencontrent. De mon point de vue, c'est forcément un avantage (je dirais même une condition sine qua non), plutôt que la marque d'une étroitesse d'esprit.

    Par exemple, lorsque tu dis :

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    [...] par exemple, j'ai lu dans un article de nature que les nucléotide se forment plus facilement dans... la glace ! [...]
    En fait, j'imagine que tu fais référence à l'hypothèse (récente à ma connaissance) selon laquelle la glace eutectique stabiliserait les châines polynucléotidiques, tout en favorisant la polymérisation des nucléotides.

    Voir par exemple, ici : Ice as a protocellular medium for RNA replication (Attwater et al., 2010)

    Hors, loin de représenter une possible complémentarité avec ce qui se passerait au sein d'un évent alcalin à l'Hadéen, les hypothèses hydrothermales alcalines et celles de la glace eutectique fournissent deux hypothèses "concurrentes" (pas dans le sens premier du terme), pour un même processus : la polymérisation de chaînes polynucléotidiques (ou polypeptidiques).

    En effet, le mécanisme de polymérisation choisit par Russell et al. est celui étudié par Dieter Braun depuis 2002 : un simple gradient thermique (d'au moins 30°C) donnant naissance à une cellule de convection dans le fluide circulant à travers les microcompartiments de l'évent. Ce gradient thermique est d'ailleurs capable à la fois d'augmenter et/ou de diminuer la concentration d'un produit dans le fluide, entre autres propriétés.

    Voir ici (on a évoqué certains de ces papiers plusieurs fois déjà) :

    - Trapping of DNA by Thermophoretic Depletion and Convection (Braun & Libchaber, 2002)
    - Exponential DNA Replication by Laminar Convection (Braun et al., 2003)
    - Thermophoresis of DNA determined by microfluidic fluorescence (Duhr et al., 2004)
    - Thermal force approach to molecular evolution (Braun & Libchaber, 2004)
    - Convective polymerase chain reaction around micro immersion heater (Hennig & Braun, 2005)
    - Optothermal Molecule Trapping by Opposing Fluid Flow with Thermophoretic Drift (Duhr & Braun, 2006)
    - Thermophoretic Depletion Follows Boltzmann Distribution (Duhr & Braun, 2006)
    - Extreme accumulation of nucleotides in simulated hydrothermal pore systems (Baaske et al., 2007)
    - Thermal Trap for DNA Replication (Mast & Braun, 2010)
    - Thermal Solution for Molecular Evolution (Mast et. al, 2012)

    C'est une hypothèse tellement simple, naturelle et efficace pour la polymérisation des molécules organiques, qu'elle a été reprise par l'équipe de Jack Szostak, qui comme tu le sais sans doute, travaille pour l'hypothèse "génétique d'abord" :

    Formation of Protocell-like Vesicles in a Thermal Diffusion Column (Budin et al., 2009)

    Dans ces conditions, l'hypothèse de la glace eutectique me laisse de glace.

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Mais c'est comme plus haut, c'est certainement une question de "maturation". Il faut le temps que tout se rejoigne. Par exemple, en lisant les articles de Russel et consort et en lisant les articles sur les réseaux auto-catalytiques de l'institut Weizmann j'ai pensé "bon sang, ils feraient bien de collaborer"
    Manfred Eigen et Peter Schuster ont introduit l'idée de l'autocatalyse en 1971. Stuart Alan Kauffman l'a appronfondie à partir de 1995.

    L'idée que je trouve la plus intéressante au Weizmann Institute, est celle de "génome compositionnel" : c'est-à-dire, que lorsque une boucle d'autocatalyse apparaît, par exemple, la synthèse de pyrophosphate qui catalyse la polymérisation d'acides aminés qui elle-même catalyse la synthèse de pyrophosphate (pour reprendre une hypothèse abondamment traité par l'équipe de Russell), des composés sont forcément synthétisés de façon préférentielle au détriment d'autres composés.

    Une sorte de "génome" (c'est-à-dire, essentiellement, de l'information nouvelle) apparaît donc grâce à de petites molécules, dans la boucle catalytique, l'héridité étant "stockée" dans la stabilisation de la production de composés dont la synthèse est ainsi favorisée/défavorisée par rapport aux conditions "normales".

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Celui de la génétique/protéomique/etc..., du cerveau et des nanotechnologies, très probablement (le dernier pouvant aussi rejoindre les premiers, c'est déjà utilisé dans des médicaments d'ailleurs).
    Moi qui suis un habitué des bases de données (voir par exemple, ce message), je ne peux qu'appuyer tes propos.

    Cordialement.

  17. #164
    Deedee81

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

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Les interactions entrent des zones pourvues de conditions physico-chimiques différentes ne sont plus une nécessité dans le cadre de l'hypothèse de Russell et al.
    Je suis d'accord que c'est auto-suffisant. Mais ça ne résout pas le problème que j'ai cité : les évents hydrothermaux ont une courte durée de vie. Ils s'arrêtent et renaissent à parfois des dizaines de kilomètres de là (ou des centaines). A moins d'admettre que la vie peut apparaitre et devenir entièrement autonome en à peine un siècle. Ca me semble "un peu court" (le problème s'est même posé pour la profusion de vie qu'on constate autour des fumeurs : comment se déplacent-ils au fumeur suivant lorsque le leur s'éteint, alors que la plupart de ces espèces ne sont pas adaptées à des conditions différentes, notamment les hyperthermophile).

    Curieusement, ni Russel ni toi ci-dessus n'aborde ce problème qui me semble pourtant essentiel !!!!!
    EDIT rectification, je n'ai pas vu Russel en parler, mais je n'ai pas tout lu de lui.

    C'est bien beau d'avoir une explication d'origine de la vie.... mais si ce scénario n'a pas le temps de s'appliquer, on est bien beau.

    Maintenant, si tu as une solution géniale à ce problème, je suis preneur

    (il y a un autre gros pépins dont on aura peut-être l'occasion de parler plus tard et que je n'ai curieusement vu cité que deux fois, dont une fois par De Duve, et sans que le moindre embryon de solution ait été proposé, cette difficulté est "le problème des poisons". Il n'est pas du tout propre à l'approche par les évents. C'est un problème général mais qui me tient à coeur )
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  18. #165
    Geb

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

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Je suis d'accord que c'est auto-suffisant. Mais ça ne résout pas le problème que j'ai cité : les évents hydrothermaux ont une courte durée de vie. Ils s'arrêtent et renaissent à parfois des dizaines de kilomètres de là (ou des centaines). A moins d'admettre que la vie peut apparaitre et devenir entièrement autonome en à peine un siècle. Ca me semble "un peu court" (le problème s'est même posé pour la profusion de vie qu'on constate autour des fumeurs : comment se déplacent-ils au fumeur suivant lorsque le leur s'éteint, alors que la plupart de ces espèces ne sont pas adaptées à des conditions différentes, notamment les hyperthermophile).
    Effectivement, la durée de vie des fumeurs noirs est d'une dizaine d'années à un siècle grand maximum. Là, du coup et avec tout le respect que j'ai pour toi, tu me fais un peu penser aux publis des thésards français...

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Curieusement, ni Russel ni toi ci-dessus n'aborde ce problème qui me semble pourtant essentiel !!!!!
    C'est au début des années 1980 que Michael Russell a étudié les fossiles du premier évent hydrothermal alcalin découvert dans une mine irlandaise :

    Formation of fossil hydrothermal chimneys and mounds from Silvermines, Ireland. (Boyce et al., 1983)

    Grâce à cette découverte, il est parvenu à estimer les conditions physico-chimiques à l'intérieur de ces évents d'un nouveau genre. Avec son collègue d'alors à l'Université d'Oxford, Alan Hall, Michael Russell a proposé à partir de 1988 que la vie aurait pu apparaître au sein de tels sources hydrothermales alcalines :

    Submarine hot springs and the origin of life (Russell et al., 1988)

    Justement dans cette lettre dans Nature, en réponse à un papier de Jeffrey Bada (le dernier doctorant de la carrière du célèbre Stanley Miller) et Stanley Miller, qui disait en substance que l'hypothèse des fumeurs noirs de l'origine de la vie, avancée par l'équipe de John Corliss en 1981 (celle-là même qui a étudié le premier écosystème des grands fonds découvert en février 1977), avait plusieurs défauts :

    - température trop élevée (250°C et plus),
    - fluide trop acide (ph inférieur à 2,0),
    - durée de vie beaucoup trop courte (moins d'un siècle).

    Les évents hydrothermaux alcalins fossiles étudiés par Russell et ses collègues depuis 1983 semblaient exempts des deux premières critiques, tandis que leur durée de vie était encore difficile à estimer.

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    C'est bien beau d'avoir une explication d'origine de la vie.... mais si ce scénario n'a pas le temps de s'appliquer, on est bien beau.

    Maintenant, si tu as une solution géniale à ce problème, je suis preneur
    Le 4 décembre 2000, l'équipe de Deborah S. Kelley a découvert le premier évent hydrothermal alcalin encore actif :

    - An off-axis hydrothermal vent field near the Mid-Atlantic Ridge at 30° N (Kelley et al., 2001)

    Remarquablement, les propriétés prédites par Russell en matière de conditions physico-chimiques furent parfaitement exactes, si ce n'est la synthèse abiotique d'une quantité relativement importante de méthane (~2 mM/L), que Russell et ses collègues n'avaient pas prévu.

    Par chance, la découverte de Lost City a éveillé l'intérêt des biologistes pour la théorie de Russell, c'est à cela qu'il doit sa première publication avec le célèbre Bill Martin (surtout pour son hypothèse de l'hydrogène de l'origine des eucaryotes), publiée en ligne en décembre 2002 :

    - On the origins of cells: a hypothesis for the evolutionary transitions from abiotic geochemistry to chemoautotrophic prokaryotes, and from prokaryotes to nucleated cells (Martin & Russell, 2003)

    Peut-être que tu la connais déjà, mais au cas ou, j'ai discuté de la publication de 1998 de Martin & Müller, au sujet de l'hypothèse de l'hydrogène dans une autre discussion (message #26) :

    http://forums.futura-sciences.com/bi...ml#post4279274

    Comme l'a rappelé Michael Russell dans pratiquement toutes ses publications depuis la découverte de Lost City, en décembre 2000, l'évent hydrothermal de Lost City a été datée par 5 méthodes isotopiques différentes :

    Le strontium, le carbone et l'oxygène, qui lui donne un âge d'au moins 30000 ans :

    - 30,000 Years of Hydrothermal Activity at the Lost City Vent Field (Früh-Green et al., 2003)

    L'uranium et le thorium, qui lui donne un âge probable de ~100000 ans, pour les cheminées les plus anciennes du système hydrothermal :

    - U/Th Geochronology of Carbonate Chimneys at the Lost City Hydrothermal Field (Ludwig et al., 2005)
    - U–Th systematics and 230Th ages of carbonate chimneys at the Lost City Hydrothermal Field (Ludwig et al., 2011)

    De mon point de vue, les évents hydrothermaux alcalins répondent à toutes les critiques traditionnellement formulées à l'encontre des hypothèses hydrothermales alternatives de l'origine de la vie.

    En outre, les géologues savent bien que même si Lost City n'est âgé que de quelques dizaines de milliers d'années, rien n'empêche qu'il ne fonctionne pendant plusieurs millions d'années (voir message #42 de cette discussion).

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    (il y a un autre gros pépins dont on aura peut-être l'occasion de parler plus tard et que je n'ai curieusement vu cité que deux fois, dont une fois par De Duve, et sans que le moindre embryon de solution ait été proposé, cette difficulté est "le problème des poisons". Il n'est pas du tout propre à l'approche par les évents. C'est un problème général mais qui me tient à coeur )
    Comme tu l'as si bien dit, ce n'est pas une critique propre à l'approche par les évents. C'est simplement un plaidoyer pour l'approche expérimentale plutôt que par les simulations informatiques (autrement dit par le calcul). Ce qui me permet de saluer le travail effectué actuellement au Jet Propulsion Laboratory (par l'équipe de Russell) et à l'University College London (par l'équipe de Lane), qui sont les deux seuls labos au monde à ma connaissance qui reproduisent en labos des évents hydrothermaux alcalins dans les conditions supposées de l'Hadéen.

    J'en avais touché un mot dans une autre discussion :

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Je pense comme Michael Russell. Même si la synthèse d’acides nucléiques est, par le calcul, thermodynamiquement favorable (c’est-à-dire théoriquement spontanée) dans un évent hydrothermal alcalin à l’Hadéen, ça ne prouve absolument rien quant à la synthèse de "déchets" inattendus pouvant perturber ou carrément stopper les réactions. Ça ne prouve rien sur la cinétique des réactions (la vitesse à laquelle elles s’établissent), ou la concentration relative des produits. Ça ne prouve pas le caractère supposé autocatalytique de ces réactions.
    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 19/03/2013 à 14h45.

  19. #166
    Deedee81

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

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Le 4 décembre 2000, l'équipe de Deborah S. Kelley a découvert le premier évent hydrothermal alcalin encore actif :
    - An off-axis hydrothermal vent field near the Mid-Atlantic Ridge at 30° N (Kelley et al., 2001)
    Heu... encore actif depuis combien de temps ?????? (parce que des fumeurs actifs il y en a beaucoup )
    Le 30000 ans plus bas ? (c'est encore insuffisant (*) mais ça c'est déjà pas mal )

    J'ai un problème avec ce lien (il me dit "not found").

    Et merci tous ces liens, il y en a plusieurs que je ne connaissais pas. Je n'ai pas le temps de les regarder maintenant (gasp... je suis en retard) mais je les noterai certainement demain pour examen plus approfondi ultérieur

    (*) EDIT : selon moi.
    A demain,
    Dernière modification par Deedee81 ; 19/03/2013 à 15h06.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  20. #167
    Geb

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

    Le 18 janvier 2013, Michael Russell a publié une nouvelle version revue et corrigée (avec ses publications les plus récentes) sur le site du JPL :

    CURRICULUM VITAE

    Parmi les publications qui ne figuraient pas dans la précédente version de juin 2011, aucune ne m'a échappé dans cette discussion :

    Russell, M.J., Nitschke, W. & Branscomb, E. (2013). The inevitable journey to being. Phil. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. in press

    Nitschke, W., McGlynn, S.E., Milner-White, E.J., Russell, M.J. (2013). On the antiquity of metalloenzymes and their substrates in bioenergetics. Biochim. Biophys. Acta, Bioenergetics, in press

    Nitschke, W. & Russell, M.J. (2013). Beating the acetyl coenzyme-A pathway to the origin of life. Phil. Trans. R. Soc. B, in press.

    Branscomb, E. & Russell, M.J. (2013). Turnstiles and bifurcators: the disequilibrium converting engines that put metabolism on the road. Biochim. Biophys. Acta, Bioenergetics 1827, 62-78.

    Schoepp-Cothenet, B., van Lis, R., Atteia, A., Baymann, F., Capowiez, L., Ducluzeau, A-L., Duval, S., ten Brink, F., Russell, M.J. & Nitschke, W. (2013). On the universal core of bioenergetics. Biochim. Biophys. Acta, Bioenergetics, 1827, 79-93.

    McGlynn, S.E.; Kanik, I.; Russell, M.J. (2012). Modification of simulated hydrothermal iron sulfide chimneys by RNA and peptides. Philos. Trans. R. Soc. Lond. A Phys. Sci. 370, 3007-3022.

    Schoepp-Cothenet, B., van Lis, R., Philippot, P., Magalon. A., Russell, M.J. and Nitschke, W. (2012). The ineluctable requirement for the trans-iron elements molybdenum and/or tungsten in the origin of life. Nature Scientific Reports, 2 :263 DOI :10.1038.

    Nitschke, W., Russell, M.J. (2011). Redox bifurcations: Mechanisms and importance to life now, and at its origin. BioEssays, 34, 106–109.

    Simoncini, E., Russell, M.J., Kleidon, A. (2011). Modeling free energy availability from Hadean Hydrothermal Systems to the first metabolism. Origins Life Evol Bios, 41, 529-532.

    Barge, L.M., Doloboff, I.J., White, L.M., Russell, M.J., Kanik, I. (2012). Characterization of Iron-Phosphate-Silicate Chemical Garden Structures. Langmuir, 28, 3714–3721.

    Milner-White, E.J., Russell, M.J. (2011). Functional capabilities of the earliest peptides and the emergence of life. Genes 2, 671-688.

    Mielke, R.E., Robinson, K.J., White, L.M., McGlynn, S.E., McEachern, K., Bhartia, R., Kanik, I., Russell, M.J. (2011). Iron-sulfide-bearing chimneys as potential catalytic energy traps at life’s emergence. Astrobiology, 11: 933-950.
    Les 3 dernières pages (16 à 18) du CV présentent également un intérêt.

    Cordialement.

  21. #168
    Geb

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

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Heu... encore actif depuis combien de temps ?????? (parce que des fumeurs actifs il y en a beaucoup )
    Le 30000 ans plus bas ? (c'est encore insuffisant (*) mais ça c'est déjà pas mal )
    Exactement, c'est bien le propos du résumé de l'article que j'ai mentionné. Le système hydrothermal alcalin de Lost City fonctionnerait en continu depuis au moins 30000 ans :

    - 30,000 Years of Hydrothermal Activity at the Lost City Vent Field (Früh-Green et al., 2003)

    Strontium, carbon, and oxygen isotope data and radiocarbon ages document at least 30,000 years of hydrothermal activity driven by serpentinization reactions at Lost City. Serpentinization beneath this off-axis field is estimated to occur at a minimum rate of 1.2 × 10–4 cubic kilometers per year. The access of seawater to relatively cool, fresh peridotite, coupled with faulting, volumetric expansion, and mass wasting processes, are crucial to sustain such systems. The amount of heat produced by serpentinization of peridotite massifs, typical of slow and ultraslow spreading environments, has the potential to drive Lost City–type systems for hundreds of thousands, possibly millions, of years.
    En résumé, le système hydrothermal baptisé Lost City fonctionnerait en continu depuis au moins 30000 ans. Actuellement, il produirait au minimum environ 120000 m3 de fluide hydrothermal par an (soit au moins ~4 L par seconde) et le processus qui l'alimente, qui n'est pas associé à une remontée de magma (comme le sont les fumeurs noirs), mais à une simple infiltration d'eau au plus profond de la croûte océanique, pourrait "l'alimenter pour des centaines, voire des millions d'années".

    Bien sûr, 30000 ans ça peut paraître peu par rapport à ce dont les scientifiques nous ont habitué auparavant (a priori, une apparition de la vie en ~200 à ~500 millions d'années d'évolution prébiotique), mais il me semble que dans des conditions hydrothermales on parviendrait à synthétiser en laboratoire des polypeptides de 3 à 10 résidus en moins d'une semaine. Autrement dit, le potentiel d'évolution moléculaire est extrêmement rapide. D'autant que les expériences en laboratoire sont bien sûr extrêmement limitées en temps et en espace (les cheminées hydrothermales de Lost City font entre 30 et 60 mètres de hauteur), ce qui a sans aucun doute des effets délétères (surtout en matière d'espace de réaction) sur la vitesse d'évolution chimique des composés obtenus. Dans ce contexte, une période d'au moins 30000 ans à quelques millions d'années au plus ne me paraît pas courte du tout.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 19/03/2013 à 20h59.

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  23. #169
    Geb

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

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    En résumé, le système hydrothermal baptisé Lost City fonctionnerait en continu depuis au moins 30000 ans. Actuellement, il produirait au minimum environ 120000 m3 de fluide hydrothermal par an (soit au moins ~4 L par seconde) et le processus qui l'alimente, qui n'est pas associé à une remontée de magma (comme le sont les fumeurs noirs), mais à une simple infiltration d'eau au plus profond de la croûte océanique, pourrait "l'alimenter pour des centaines, voire des millions d'années".
    Il fallait bien sûr lire : pourrait "l'alimenter pour des centaines de milliers, voire des millions d'années".

    Aussi, si 4 L/s paraissent peu, je tiens à rappeler que la consommation d'énergie d'une bactérie est d'environ 1 picojoule par seconde. À combien de bactéries peut-on permettre de vivre avec une concentration en hydrogène de 15 mM/L ?

    Je tiens également à ajouter que, à en juger par son curriculum vitae, Russell a co-écrit 12 publications entre le 21 juin 2011 (dernière version de son CV) et le 18 janvier 2013 (soit approximativement 21 mois). Dans le domaine de l'étude de l'origine de la vie c'est, au moins, une moyenne impressionnante, si ce n'est un record.

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 19/03/2013 à 21h18.

  24. #170
    Deedee81

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

    Salut,

    Citation Envoyé par Geb Voir le message
    Il fallait bien sûr lire : pourrait "l'alimenter pour des centaines de milliers, voire des millions d'années".
    Je suis extrêmement sceptique (bien qu'une telle durée résoudrait un des deux problèmes majeurs qui me tarabuste). Mais je vais regarder ces publications de plus près. Je vais imprimer ça et le lire à tête reposée ce week end (et pas pendant mon boulot, évidemment ).

    Merci,

    P.S. : pour le record, je crois que tu as raison
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  25. #171
    Geb

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

    Salut Deedee,

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Je suis extrêmement sceptique (bien qu'une telle durée résoudrait un des deux problèmes majeurs qui me tarabuste). Mais je vais regarder ces publications de plus près. Je vais imprimer ça et le lire à tête reposée ce week end (et pas pendant mon boulot, évidemment ).
    Ne sachant pas exactement ce qui te rend si sceptique, je te laisserai faire ton opinion sans citer "à l'aveugle" d'autres passages dans l'espoir de te convaincre (ou de te faire gagner du temps), notamment sur les différences fondamentales entre fumeurs blancs et fumeurs noirs (qui expliquent "aisément" selon moi pourquoi ils diffèrent tant en durée de vie).

    Cordialement.

  26. #172
    Deedee81

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

    Pause midi utile. J'ai parcouru les articles sur ces évents.

    Je suis convaincu. C'est extrêmement plausible.

    Bon, voici un problème réglé (reste l'autre, les poisons, mais qui ne concerne pas spécifiquement l'approche par les évents et qui ne remettrait pas en cause cette approche, que du contraire, ça irait plutôt dans son sens, mais il faut encore que je me penche dessus pour analyser si mes idées sont plausibles).

    J'ai beaucoup aimé aussi ce qui est expliqué pour la diffusion thermique. Même si là, ça ne me posait pas de cas de conscience (les mécanismes de concentration possible sont multiples, mais ce n'est pas plus mal d'avoir de la recherche expérimentale derrière).
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  27. #173
    Deedee81

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

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    C'est extrêmement plausible.
    Et même plus. Car le volcanisme (et autre) étant fort intense à l'hadéen, ce genre de massif volumineux et durable devait être légion.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  28. #174
    eboireau

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

    ●par rapport aux critiques que ce fil serait trop long et décousu, trop anglais, ou pas assez accessible: on peut le concevoir mais aussi laisser à son initiateur (Geb) et les passionnés du sujet y compiler tant d'informations détaillées, et renvoyer les amateurs moins éclairés à des articles (Ex FuturaScience en parlait dès 2011) ou d'autres discussions plus accessibles (qu'il resterait à identifier/chercher). Grâce soit rendue à cette discussion "trop compliquée" sans laquelle n'en naitrait pas de plus synthétiques ou plus accessibles.


    Dans le cas des théories sur les voies biochimiques précurseur de la vie, la théorie de Russel & co connaitra sans doute aussi bien des obstacles pour "défaut d'évidences", "résultats non reproductibles", "détournement de donnée" voire falsification (sans aller dans la conspiration), … [/SIZE]

    ●par rapport au rôle des métaux dans l'apparition des premières réactions biochimiques, je pense qu'il faudrait creuser la piste des MetalloProtéines (MP). Je connaissais les MP à Zinc et Fer, et les biomolécules à porphyrines qui fixent le Fer, ou Cuivre comme l'hémoglobine et l’Hémocyanine. Je découvre qu' il y a de la place pour d'autres métaux à transition… dont le Nickel qui avec le Fer m'est cher (intuition). J'ouvre donc un post séparé pour ça ci-après.

    ●je souscris aux 2 arguments, je pense majeurs à coté des raisons chimiques pures, en faveur de la source hydrothermale alcaline pour l'origine de la biochimie prébiotique: la durée de maintien des fumeurs blancs (100 à 10000 fois plus longtemps que les fumeurs noirs), et la température modérée (<150°C les blancs, contre 250-400°C les noirs). Je complèterai cela par une considération évolutive:
    Il est plus concevable que les premières biomolécules (supposées) développées dans des fumeurs blancs aient pu s'adapter/évoluer vers une vie autour de fumeurs noirs (autour = à moins de 250-400°C) mais aussi vers une vie à 0-37°C telle qu'on la connait le mieux; plutôt qu'à l'inverse ces première biomolécules (supposées) développées dans des fumeurs noirs (=à 250-400°C) aient pu s'adapter/évoluer pour fonctionner à moins de 150°C et même à 0-37°C ! Il est même remarqué que les espèces animales qu'on trouve dans les "suintements froids" sous marins (<35°C) sont phylogénétiquement proches et assez semblable physiologiquement et anatomiquement à celles qui vivent autour des sources chaudes. Ces animaux et les biofilms bactériens qui les accompagnent auraient divergé "simultanément de ceux allant coloniser les fumeurs noirs, mais avec une spécialisation thermique et (chimio)trophique très différente, à partir de système prébiotiques apparus sur les fumeurs blancs?
    C'est important de considérer aussi de telles compatibilités évolutives. Et géochimiques:

    Compatibilités géochimique: Au contraire des noirs, les fumeurs blancs :
    .sont plus riches en Zn, plus représenté dans les MP,
    .sont riches en sulfates de calcium et de baryum (or le Calcium a été "apprivoisé" pour faire les squelettes externes (coquilles) et internes (os). On pourrait ajouter aussi d'autres métaux rares alcalins que le calcium: sodium, potassium, magnesium, chloride, phosphate, and the organic ion bicarbonate.
    La vie présentent assurément moins de compatibilité avec les sulfures (toxiques) dominant dans les fumeurs noirs, et des suintements froids ou s'ajoutent le méthane et d'autres hydrocarbures.

    ●Pour l'apparition de la vie prebiotique, les fumeurs blancs combinent décidément bien des caractéristiques favorables, si ce n'est adhoc!, comme l'apport énergétique, la compartimentalisation et les gradients, l'alcalinité, les relatives durabilité et variabilité,… comparé aux autres substrats envisagés (fumeurs noirs, argiles, mica, pierres ponces,…).
    Dernière modification par Cendres ; 21/03/2013 à 07h00. Motif: Renouvellement de HS et de fusion froide

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  30. #175
    noir_ecaille

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

    @ eboireau

    Je ne parlais pas d'articles en tant que tels mais de publication = études détaillées (avec protocoles, mesures, etc), afin d'être exacte.
    "Deviens ce que tu es", Friedrich W. Nietzsche

  31. #176
    eboireau

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ? La piste des MétalloProtéines

    N'apprendrait-on pas beaucoup sur l'évolution de la vie en décortiquant les MetalloProtéines (MP), leur compatibilité avec les métaux des fumeurs, Fe, Zn, Ni, S, Mg,…, leurs pouvoirs chélatants et catalytiques ?
    Au sens large, les MP incluent: metalloenzymes du métabolisme à role redox (SOD, Chlorophylle, Metalloprotéases,…), métalloprotéases matricielles (MMPs à Zn: collagenases, gélatinases, emasatases...), mais aussi porphyrines (hemoglobine), cytochromes (redox et respiration), rubredoxin (protéine a Fe & S, redox), plastocyanine (a Cu - role redox aussi), ...
    Elles interviennent aux principaux niveaux du métabolisme, du stockage, des structures cellullaires; les ions metalliques interviendraient dans >1/3 des biomolecules actives…

    ●Une recherche rapide me mène à l' article "Surprising cofactors in metalloenzymes"/C.Drennan,J.Peters (de l'université Massachusset et du Montana), illustrant la recherche active sur les structures d'assemblage par les metaux: les metallo domaines, ou clusters, dans 3 enzymes clé pour la biochimie: (a)CODH/ACS (carbon monoxide dehydrogenase/acetyl-coenzyme A synthase), (b) hydrogenase et (c) nitrogenase. CFeSP, corrinoid-iron-sulfur protein. Avec les métaux, assembleurs originels des briques de la vie?:
    Holm and others [11,12] have classified as ‘bridged biological metal assemblies’. The common feature of this class of metal clusters is that they all contain an [Fe4S04 ] cubane, or fragment thereof, as a fundamental unit. Another common thread amongst these enzymes is that, for the most part, they are found only in microorganisms and are key components of the global cycling of nitrogen, hydrogen and carbon (fig.1)

    ●l'article précédent cite un autre article (non dispo en ligne) dont le titre résonne avec la théorie pré-biotique hydrothermale selon Russel & co, et le maillon clé de acetyl-CoA qu'il promeut:
    Gencic S, Grahame DA: Nickel in subunit b of the acetyl-CoA decarbonylase/synthase mulitenzyme complex in methanogens. J Biol Chem 2003, 278 :6101-6110
    Qui l'aurait déjà obtenu , lu ? Est il connecté aux équipes Russel & co?

    ●creusant les MP a Fer et Souffre, on pourra lire par ex: Review Article Function and biogenesis of iron–sulphur proteinsNature 460, 831-838 (2009) sur la voie d'un mécanisme ancestral?:
    "their synthesis and assembly into apoproteins is a highly complex and coordinated process in living cells. Different biogenesis machineries in both bacteria and eukaryotes have been discovered that assist Fe–S-protein maturation according to uniform biosynthetic principles."

    ●au dela du Fe, Ni cités ci-dessus, d'autres métaux de transition présents dans les fumeurs blancs sont complexés: Metalloprotéines à Cu2+ (Cytochrome oxidase, Plastocyanin; hemocyanin), Zn2+ (Carboxypeptidase A), Cobalt,... Et des métaux alcalino-terreux: Mg2+ (Alcohol deshydrogénase, Phosphotransferase, Arginase)

    ●l'article Metal Binding Affinity and Selectivity in Metalloproteins; Ann. Rev. Biophysics Vol.37: 97-116 (2008) supporte des "fundamental principles and the molecular bases underlying protein-metal recognition".
    Remarquons que ces structures fondamentales d'assemblage ou liaison réversible sont basées sur les métaux de transition Fe2+, Zn2+, Ni2+, Cu2+ (ou alcalins: le Mg2+ !?), et contiennent notamment des résidus cystéine (contenant du Soufre) et l'histidine. On retrouve l'affinité S – Fe et S - Zn des fumeurs blancs!

    ●Les Metalloprotéines (sensu lato) ne fixent (ou catalysent) pas que des protéines!, mais remarquablement aussi le DNA/RNA: il y a toute une recherche la dessus http://pubs.acs.org/isbn/9780841216600 .
    Le Nickel provoque la condensation de la chromatine, et la methylation du DNA, de complexe DNA/protéines.
    Je ne citerai qu'un article/thèse qui fait échos à la théorie "alcaline":
    Cobalt, nickel and zinc-DNA interactions : a structural study by Labiuk, Shaunivan Lee, 2003 http://ecommons.usask.ca/handle/1038...0142008-091835 : "M-DNA is a complex between DNA and cobalt(II), nickel(II) or zinc(II) that forms under alkaline conditions.". Les métaux des fumeurs blancs pourraient ainsi avoir servi de support catalytique au métabolisme et structuration des a.nucléiques!?
    Et je finirais par évoquer les "protéines à doigt de zinc" qui m'avaient intriguées à d'autres égards que l'apparition de la vie: ce sont des protéines contenant des séquences de 20-50 aa avec plusieurs Zn2+ tétracoordonnés avec des histidines (H) et cystéines (C). Voilà une densité métallique, qui pourrait faire écho (ou miroir!) aux surfaces des cavitées ou events de fumeurs? Plus épatant, les doigts de zinc, selon leur types (C2H2, C4 ou C6 ) et leurs combinaisons, se fixent avec un certaine spécificité avec des séquences DNA ou RNA ! Au mini 3 paires de bases, et plus avec plusieurs doigts de zinc… Ce sont des éléments clés des facteurs de transcription. On en fait même des outils d'ingénierie !
    Ces doigts de zinc ne seraient ils pas un brique prébiotique clé, un prémisse de LUCA? Si on montrait ... que les fumeurs blancs contiennent beaucoup de Zinc, sous une forme capable de se coordonner avec des aminoacides (et/ou des bases thymine et purines); puis que les aa ou bases nucleiques complexées peuvent auto-organiser des composés a doigt de zinc homologues… formant soit de films auto-assemblés soit des séquences codantes autoreproductibles.

    -> Rechercher sur le web 'metalloproteine' + nickel, ou evolution, ou RNA, ou… trouve vite bien d'autres articles intéressants… Ceci me mène à croire que la vie n'a pas créé une telle diversité de fixations d'affinité et réactions chimiques de novo mais procède de préalables pouvoirs des metaux de transition, dans des structures qui en sont riches, comme les fumeurs blancs. La biochimie de la vie produit et héritage de la chimie tellurique…

    Voilà, c'était pour exemplifier l'intérêt de creuser le sujet! Mais je trouve un dernier article
    Metalloproteins. Encyclopedia of Genetics, Genomics, Proteomics and Bioinformatics. Degtyarenko, K. 2005.
    dont je ne résiste pas à reproduire le résumé qui trace un scénario, prouvé?:
    Metalloproteins are involved in all fundamental biochemical processes including respiration, oxygenic photosynthesis, regulation of transcription and translation, nitrogen fixation, and metabolism of xenobiotics. Metalloenzymes were the first biological catalysts on Earth. Later, when the composition of the Earth's atmosphere changed dramatically due to photosynthesis, the metalloproteins evolved to counter the toxic effects of oxygen and harness it for new physiological functions. Currently, over one-half of all proteins are estimated to bind metals. This article introduces but a small number of metalloprotein families, with emphasis on oxidoreductases, electron-transfer proteins, and photosynthetic complexes.
    Jusqu'aux prochaines théories, je veux bien croire que les métaux les plus courants sur terre (Fe, Zn, Ni ) ont dû naturellement fournir à la fois les catalyseurs et substrats essentiels à la formation des pré-biotiques, plutot dans les fumeurs blancs qu'ailleurs, et que les MetalloProtéines en héritent. Les MP sont tels les trilobites, nautilus et cœlacanthes, des survivants des prémisses de la biochimie de la vie. Ils gardent des fonctions similaires aux parois de alvéoles des fumeurs blancs pour le MP d'adhésion et stockage ou de transport, et des fonctions catalytiques similaires aux réactions d'oxydoréduction pour les MP de la chaine respiratoire ou de la photosynthèse. Ainsi la vie prébiotique se serait différenciée des réactions des composés métalliques en isolant les ions métalliques avec les composés organiques qu'ils ont produits, se démarquant des cycle géochimiques pour y superposer les cycles biochimiques, puis biologiques.

  32. #177
    Pfhoryan

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

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Et même plus. Car le volcanisme (et autre) étant fort intense à l'hadéen, ce genre de massif volumineux et durable devait être légion.
    Attention, ce n'est pas lié à du volcanisme, mais à la serpentinisation. Il faut juste de la peridotite et de l'eau.
    “if something happened it’s probably possible.” Peter Coney

  33. #178
    Geb

    Re : Le scénario de l'origine de la vie enfin déterminé ? La piste des MétalloProtéines

    Citation Envoyé par eboireau Voir le message
    N'apprendrait-on pas beaucoup sur l'évolution de la vie en décortiquant les MetalloProtéines (MP), leur compatibilité avec les métaux des fumeurs, Fe, Zn, Ni, S, Mg,…, leurs pouvoirs chélatants et catalytiques ?
    À ma connaissance, le biochimiste Archibald Macallum a été le premier à s'intéresser au contenu atomique d'une cellule vivante (et du plasma sanguin chez l'homme) en 1926. Aujourd'hui, l'un des chercheurs les plus célèbres dans le domaine des métalloenzymes, qu'on considère généralement comme un des pères de ce qu'on a coutume d'appeler la "biochimie inorganique" est Robert J. P. Williams (Inorganic Chemistry Laboratory, University of Oxford). Il a notamment écrit 3 livres qu'il présente lui-même comme une "trilogie", avec João José Rodiles Fraústo da Silva (Centro de Quimica Estrutural, Instituto Superior Tecnic, Lisbon, Portugal).

    Apparemment, si j'en juge par l'éditorial de "Metalloproteins – a new challenge for metrology" (C. Swart et. al, 2012), c'est Robert J. P. Williams qui a utilisé le premier le terme "metallome", tandis qu'un certain Hiroki Haraguchi aurait été le premier à utiliser le terme "metallomics" en 2003 :

    Metallomics, the science of metal-containing biomolecules and in particular proteins, is a very recent (the term was first coined by RJP Williams of Oxford University and Hiroki Haraguchi of Nagoya University early in the present millennium) and rapidly growing research field, although this kind of protein is presumed to account for around 30% of all proteins.
    Si ce sujet t'intéresse, je te suggère de (re)lire ce papier qu'on a déjà cité dans cette discussion :

    Metal ions in biological catalysis: from enzyme databases to general principles (Andreini et al., 2008)

    Tu y apprendras que les centres actifs des métalloenzymes connues contiennent 13 métaux différents (calcium, magnésium, sodium, potassium, vanadium, manganèse, fer, cobalt, nickel, cuivre, zinc, molybdène et tungstène).

    Je te suggère également de regarder le cours du 6 mai 2009 du biochimiste Marc Fontecave :

    Les métaux : des origines aux biocatalyseurs d'aujourd'hui (71 minutes)

    Je tiens aussi à mentionner la base de données Metal MACiE de la collaboration MACiE, qui classe les 4585 réactions enzymatiques connues en fonction de leur contenu en métaux.

    Citation Envoyé par eboireau Voir le message
    Dans le cas des théories sur les voies biochimiques précurseur de la vie, la théorie de Russel & co connaitra sans doute aussi bien des obstacles pour "défaut d'évidences", "résultats non reproductibles", "détournement de donnée" voire falsification (sans aller dans la conspiration), …
    Je trouve "singulier" de comparer la théorie de Russell et al. avec celle de la fusion froide... Je souhaite également rappeler que la transmutation n'est pas le sujet de ce fil.

    Merci de votre compréhension.
    Dernière modification par Geb ; 20/03/2013 à 23h25.

  34. #179
    Geb

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

    J'ai trouvé une version html du livre "The Mechanism of Life" disponible sur le site du projet Gutenberg. Je la poste dans cette discussion parce que Michael Russell tient des propos élogieux sur ce bouquin au moins depuis 1994.

    Il s'agit d'un ouvrage rédigé par le biochimiste français Stéphane Leduc (1853-1939), publié pour la première fois en Angleterre en mars 1911.

    Stéphane Leduc a été un des premiers chercheurs français à remettre au goût du jour l'idée de génération spontanée dans l'apparition de la vie sur Terre. Cela lui a valu d'être exclu des Comptes Rendus de l'Académie des Sciences en 1907.

    Aussi, on lui attribue généralement l'invention de l'expression "biologie synthétique".

    L'ouvrage susmentionné est une version en anglais de son précédent livre "Théorie Physico-chimique de la Vie et Générations Spontanées" publié en France en 1910.

    Elle a pour particularité d'avoir été corrigée et augmentée à partir de ce précédent ouvrage de 1910, par Leduc lui-même, avant d'avoir été traduite en anglais par Deane Butcher, ancien président de l'actuelle British Institute of Radiology (ancienne Röntgen Society).

    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 04/04/2013 à 13h54.

  35. #180
    Geb

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

    Puisque Quentin Mauguit a parlé dans un article récent pour Futura-sciences de la :

    44e Conférence des sciences lunaires et planétaires (LPSC) qui s’est tenue du 18 au 22 mars à The Woodlands (États-Unis)
    Je tiens à rappeler que l'équipe de Russell présente régulièrement les résultats de ses expériences aux éditions de la Lunar and Planetary Science Conference (à ma connaissance, sans discontinuer depuis 2011 inclus).

    Fuel Cell Simulations of Hydrothermal Vent Systems on Europa (Barge et al., 2013)

    Alkaline Hydrothermal Vents: Assembling the Redox Protein Construction Kit on Icy Worlds (White et al., 2013)

    Electrochemistry of Inorganic Membranes at Alkaline Hydrothermal Vents - Energy Sources for Emerging Life on Wet Rocky Planets (Barge et al., 2012)

    Characterization of Electrochemical and Morphological Properties of Ironphosphate-Silicate Chemical Garden Structures (Doloboff et al., 2012)

    Investigating the Role of Iron Sulfides in the Hydrothermal Vent Model for the Emergence of Life (White et al., 2011)

    Precipitation Patterns of Iron Minerals in a Chemical Gradient: A Laboratory Analog to Hydrothermal Environments on the Early Earth (Barge et al., 2011)

    Russell et ses collègues sont également des participants réguliers aux conférences biennales AbSciCon (Astrobiology Science Conference) et COSPAR Scientific Assembly.

    Would Acetate (or its Derivatives) be the Most Reliable Guide to Life on Terraqueous Globes? (Russell et al., 2010)

    Why Does Life Start, What Does It Do, Where Will It Be? (Russell, 2010)

    Surface-Catalyzed Peptide Formation on Sulfide Minerals (Ohara & Cody, 2010)

    Integrating Astrobiology Research for Exploration of Icy Bodies (Kanik & Russell, 2010)

    Biochemical Characterization of HydF, a Scaffolding Enzyme, in the Synthesis of the Hydrogenase Active Site Metal Center: Implications Towards the Evolution of Biocatalysts from Mineral-Based Components on Early Earth (Duffus et al., 2010)

    Prebiotic Organometallic Catalysis (Peters et al., 2010)

    An Approach to Mimicking Abiotic Hydrogenation of Carbon Dioxide in Alkaline Hydrothermal Vents (Wade et al., 2010)

    Ils ont été également des membres occasionnels du EPSC-DPS Joint Meeting annuel (European Planetary Science Congress - Division for Planetary Sciences of the American Astronomical Society Joint Meeting) ainsi qu'à la V. M. Goldschmidt Conference annuelle de la Mineralogical Society of America.

    Habitability of Mars : Planetary Conditions for Life (Parkinson et al., 2011)

    Abiotic Organic Syntheses in Deep Submarine, Alkaline Hydrothermal Systems Catalysed by Fe0, Mackinawite, Violarite and Green Rust (Russell et al., 2001)

    Le sujet de ce dernier papier, publié en 2001, ressemble furieusement à celui présenté au message #144 de cette discussion.

    Certains de ces articles figuraient déjà au message #142 de cette discussion.

    J'ai pris également le temps de traduire de façon approximative un papier présenté à l'édition 2012 de la COSPAR Scientic Assembly :

    Scientific Objectives of the "Thermodynamics, Disequilibrium and Evolution" Focus Group sponsored by the NASA Astrobiology Institute (Martin-Torres et al., 2012)

    Objectifs scientifiques du groupe de discussion "Thermodynamique, Déséquilibre et Évolution" sponsorisé par l'Institut d'Exobiologie de la NASA

    L'équipe du groupe de discussion TDE
    (Plus de 50 membres d'équipe de 35 institutions)

    Le groupe de discussion Thermodynamique, Déséquilibre et Évolution (groupe de discussion TDE) est un des dix groupes de discussion sponsorisés par l'Institut d'Exobiologie de la NASA (NAI)

    Actuellement le groupe de discussion TDE est composé de plus de 50 chercheurs. Ce groupe de discussion est destiné a combler le fossé entre les chercheurs travaillant sur les aspects théoriques et expérimentaux de l'origine de la vie et les astronomes et les chercheurs par détection à distance planifiant de futures missions spatiales et décidant les futures cibles de la recherche de la vie extraterrestre. Il se concentre sur les exigences de la vie et des planètes en matière d'entropie et d'énergie et comment ils informent notre sélection de planètes et d'environnements potentiellement habitables dans le cosmos. La Terre affiche une vie abondante qui utilise l'énergie solaire et chimique, cette dernière en partie produite à partir d'énergie géothermique. Le transfert convectif de masse de chaleur alimenté par une ou plus de ces formes d'énergie, depuis le cœur même de notre planète jusqu'à l'atmosphère supérieur, contribuant finalement à l'interaction des tensions chimiques adéquates à l'élaboration de la vie. Un déséquilibre à l'échelle cellulaire est rendu possible par la membrane cellulaire, qui maintient les gradients rédox et de pH qui sont mis au travail par la cellule. À une échelle supra-cellulaire les conditions de déséquilibre sont créées plus visiblement par des formateurs de colonies comme les stromatolithes ou les coraux, qui sont des aggrégats multicellulaires (souvent symbiotiques) à une échelle locale. À une planétaire, des processus biologiques comme la photosynthèse peuvent instaurer et maintenir les conditions de déséquilibre. Avec cette compréhension du caractère fondamental de la vie (qu'elle dépend d'un déséquilibre dans l'environnement en tant que source d'énergie, qu'elle maintient un état de déséquilibre comme condition de la vie et qu'elle peut marquer son existence dans un environnement à travers la présence du déséquilibre) le groupe de discussion TDE essaye d'intégrer la communauté de l'exobiologie autour de ce paradigme pour informer notre recherche de la vie dans l'univers.

    Des questions transdisciplinaires clés examinés par le groupe de discussion sont :

    Sous quelles conditions énergétiques la vie démarre-t-elle ?
    Quelles sont les exigences thermodynamiques de ses processus ?
    Dans quels environnements est-elle susceptible d'exister ?
    Comment pourrait-on la trouver ?

    Dans cette conférence nous présenterons les objectifs scientifiques du groupe de discussion NAI-TDE, spécialement ceux inhérents à l'étude de Mars et à l'apparition de la vie sur Terre.
    Cordialement.
    Dernière modification par Geb ; 07/04/2013 à 00h33.

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