Vers de nouvelles formes de vie

Felisa Wolfe-Simon, chercheuse en astrobiologie à l’Institut de géophysique de la NASA<br />
Photo: Agence Reuters Felisa Wolfe-Simon, chercheuse en astrobiologie à l’Institut de géophysique de la NASA

La NASA annonçait hier la découverte au fond d'un lac californien d'une nouvelle bactérie qui incorpore dans ses tissus l'arsenic, ce puissant poison qui intoxique la plupart des êtres vivants. Cette découverte spectaculaire vient bouleverser notre définition des constituants de base de la vie, et elle permet d'imaginer que la vie puisse exister sous des formes radicalement différentes ailleurs dans l'univers.

Jusqu'à présent, les scientifiques croyaient que la vie ne pouvait exister qu'en présence de six éléments essentiels que sont le carbone, l'hydrogène, l'azote, l'oxygène, le phosphore et le soufre. La recherche de la vie extraterrestre passait donc par la prospection de ces six éléments indispensables. Or, voici qu'une équipe de chercheurs états-uniens — dirigée par Felisa Wolfe-Simon, chercheuse en astrobiologie à l'Institut de géophysique de la NASA — a débusqué au fond d'un lac de Californie une nouvelle bactérie qui a substitué l'arsenic au phosphore dans les grosses molécules-clés qui la composent.

À la recherche de nouvelles formes de vie, l'équipe de trois scientifiques a prélevé des sédiments au fond du lac Mono, reconnu pour ses niveaux élevés d'arsenic. L'échantillon a ensuite été mis en présence d'un milieu de culture composé essentiellement d'arsenic et très pauvre en phosphore. Les chercheurs ont alors observé qu'une bactérie survivait dans cet environnement considéré comme invivable. Plus encore, elle avait remplacé le phosphore par de l'arsenic dans son ADN et l'ATP — la forme d'énergie des cellules — de ses cellules, notamment. L'arsenic et le phosphore sont chimiquement très proches, ce qui expliquerait que la bactérie ait pu remplacer l'un par l'autre.

La bactérie en question, qui appartient à la souche GFAJ-1, n'est pas nouvelle en soi. «C'est une bactérie connue», a souligné Ariel Anbar de l'Université de l'Arizona, qui est l'un des auteurs de la publication qui relate cette découverte dans la dernière édition de Science. «Ce n'est pas un truc super nouveau, mais personne n'avait encore réalisé qu'elle pouvait faire ceci [se développer dans l'arsenic]. Ce qui est nouveau ici, c'est que l'arsenic est utilisé comme bloc de construction pour un organisme.»

La NASA, qui a financé en grande partie l'étude, avait attisé la curiosité ces derniers jours en laissant entendre dans son invitation à la presse qu'on discuterait «d'une découverte en astrobiologie qui aura des conséquences sur la recherche de preuves de vie extraterrestre».

Bien sûr, il y a eu de «l'enflure médiatique», affirme Robert Lamontagne, astronome au Département de physique de l'Université de Montréal. Aucune trace de vie extraterrestre n'a été identifiée, mais la découverte ouvre de toutes nouvelles perspectives dans ce domaine de recherche. Elle suggère l'existence de formes de vie jusqu'ici insoupçonnées sur d'autres planètes pourtant réputées invivables.

«On peut désormais se mettre à rêver de chercher de la vie dans des environnements où on ne trouve pas exactement les six éléments constitutifs de la vie, telle qu'on la connaît sur Terre. Car désormais, on peut imaginer des chimies totalement différentes de la nôtre. Cela nous montre que l'on n'a pas fait le tour complet de la biochimie du vivant», lance avec enthousiasme M. Lamontagne, à qui cette découverte a rappelé un épisode de Star Trek, où «il y avait des formes de vie à base de silicium plutôt que de carbone». «Cette découverte élargit non seulement les possibilités de nouvelles formes de vie, mais aussi d'environnements extraterrestres susceptibles d'en héberger.»

Pour l'astrobiologiste Jay Louise Nadeau de l'Université McGill, cette découverte «nous donne l'idée de chercher d'autres substitutions biochimiques, comme celle du silicium au carbone, par exemple». Les chimistes qui essaient de synthétiser de l'ADN artificiel expérimentent diverses substitutions, qui souvent compromettent la stabilité des molécules, fait-elle remarquer. «La biochimie moléculaire d'un ADN fait à partir d'arsenic est plus instable. Mais apparemment, les bactéries observées par Felisa Wolfe-Simon et ses collègues pouvaient supporter une certaine instabilité. Je doute toutefois qu'elles aient remplacé 100 % de leur phosphore par de l'arsenic. En conférence de presse, les chercheurs ne l'ont pas précisé, non plus qu'ils ont indiqué si ces bactéries étaient plus fragiles», souligne Mme Nadeau, qui rappelle que les bactéries découvertes ne mangent pas de l'arsenic, mais se nourrissent de sucres et respirent de l'oxygène, comme toutes les autres bactéries.

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Avec l'AFP et Le Monde