• Biologie: des mutants de la bactérie Rhodothermus marinus donnent raison à l'exobiologiste Carl Sagan qui disait que des vies différentes de la nôtre pourraient exploiter le silicium!____¤201611

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Directed evolution of cytochrome c for carbon–silicon bond formation: Bringing silicon to life» ont été publiés dans la revue Science, donne «raison à l'exobiologiste Carl Sagan qui expliquait que des vies différentes de la nôtre pourraient peut-être exploiter le silicium plutôt que le carbone»: en effet, une bactérie, capable d'établir un lien chimique entre des atomes de carbone et de silicium, a été obtenue, par évolution dirigée, en manipulant un cytochrome C.

     

    Rappelons tout d'abord que «le silicium est 'tétravalent', comme le carbone, c'est-à-dire qu'il peut se lier avec quatre liaisons distinctes, formant un tétraèdre dont l'atome est le centre» de sorte qu'il peut «réaliser des molécules complexes, étendues dans les trois dimensions, et même avec des rotations possibles autour d'un axe C-C ou Si-Si». Cependant, «la chimie du silicium est plus pauvre que celle du carbone (qui a une plus forte charge en électrons) et la vie terrestre a manifesté très nettement sa préférence» pour le carbone.

     

    Du fait que les composés carbone-silicium, qui «ont une importance économique réelle» doivent être produits par des synthèses chimiques, l'étude ici présentée a entrepris «de faire faire ce travail par une cellule vivante» en se focalisant sur Rhodothermus marinus, «une bactérie qui apprécie les eaux très chaudes des geysers islandais» et qui «abrite une petite protéine, connue de tous les organismes qui respirent, le cytochrome C, dont la tâche est de transporter des électrons».

     

    Comme le cytochrome C de la bactérie islandaise semblait en mesure de «catalyser, au moins faiblement, des réactions menant à la fameuse liaison C-Si», la méthode de 'l'évolution dirigée' lui a été appliquée. Plus précisément, «des mutations, plus ou moins aléatoires, sont imposées au gène codant pour cette protéine et les bactéries résultantes sont sélectionnées, pour ne retenir que celles chez qui la fonction recherchée semble plus efficace». Au bout de seulement trois cycles, il est apparu que le groupe de R. marinus sélectionné peut fabriquer désormais une enzyme qui catalyse les liaisons C-Si quinze fois mieux que le meilleur catalyseur chimique.

     

    En fin de compte, cette bactérie qui a intégré «une nouvelle fonction n'existant pas dans la nature» ouvre, pour l'industrie chimique, la voie à l'exploration «de nouvelles méthodes pour synthétiser des composés carbone-silicium inédits» et montre, d'un point de exobiologique, qu'une chimie de la vie qui repose en plus du carbone aussi sur le silicium, n'est pas invraisemblable.

     

     


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