Des protéines issues de la glace cosmique express
Dans les profondeurs noires du cosmos, à la surface de minuscules grains de glace, se déroule un chantier silencieux. Là où la température chute presque jusqu'au zéro absolu et où règne un rayonnement intense, l'acide aminé glycine (la brique protéique la plus simple) s'assemble avec lui-même. On obtient un dipeptide – une courte chaîne de deux maillons, qui ressemble déjà à une protéine.
Ces grains, recouverts d'une glace composée d'eau et de molécules simples, sont de véritables laboratoires cosmiques. Dans l'expérience, leur rôle a été joué par un film congelé de glycine. Il a été bombardé de protons (simulant les rayons cosmiques) à une température d'environ -260 °C. Et la naissance de la glycylglycine a été enregistrée. Pas d'eau liquide – seulement de la glace et des radiations.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2607.26814
The origin of the molecular building blocks of life is a central question in science. A few $$\alpha$$-amino acids such as glycine, the simplest proteinogenic amino acid, have been detected in meteorites and comets, indicating an extraterrestrial origin for some prebiotic molecules. However, the formation of peptides, short chains of $$\alpha$$-amino acids linked by peptide bonds, under astrophysical conditions has remained unresolved. Here we show that the building blocks of proteins can form in interstellar ice analogues exposed to ionising radiation, without the presence of liquid water. Using isotopically labelled glycine irradiated with protons at cryogenic temperatures, we detect the formation of glycylglycine, the simplest dipeptide, along with deuterated and non-deuterated water as by-products. Peptide bond formation is confirmed by infrared spectroscopy and high-resolution mass spectrometry, which also reveal the production of other complex organic species. These findings demonstrate a non-aqueous route to peptide formation under space-like conditions and suggest that such molecules could form in the cold interstellar medium and be incorporated into forming planetary systems. Our results challenge aqueous-centric models of early biochemical evolution and broaden potential settings for the origins of life.
La glycylglycine n'est pas une simple curiosité de laboratoire. C'est la liaison peptidique la plus courte de la nature, et elle possède déjà certaines propriétés des protéines, comme celle de transporter des ions de cuivre dans le sang.
Dans le roman de Carl Sagan « Contact », le signal venu de l'espace contenait les plans d'une machine, mais l'idée même que la chimie complexe puisse naître dans le milieu interstellaire fait écho à cette découverte.