L’importance de ces spectres couvre de nombreux domaines d’application et apporte notamment un nouvel éclairage sur l’origine de la vie sur Terre.

Les spectres d’anisotropie sont récents et n’avaient encore jamais été mesurés. Une toute nouvelle collaboration entre chimistes et mathématicien a rendu cette mesure possible.

Le docteur en physico-chimie Cornelia Meinert cherche à déchiffrer les secrets de l’origine de la vie sur Terre et un phénomène particulier a retenu son attention : l’asymétrie de la vie. Aujourd’hui personne ne peut expliquer pourquoi les organismes vivants sont uniquement construits à partir des formes gauches des acides aminés. Les formes droites restent en effet totalement artificielles. Ainsi, dans le monde du vivant, tant animal que végétal, la symétrie moléculaire n’est pas respectée. La compréhension des mécanismes qui mènent à cette asymétrie apparaît comme une étape nécessaire vers celle des origines de la vie.

Membre de l’équipe du professeur Meierhenrich (UMR 7272) et financée par une bourse post-doctorale du CNES, le docteur Meinert soumet les briques moléculaires de la vie, les acides aminés, à des rayonnements synchrotron particulier. Pour se faire elle a obtenu un accès au prestigieux synchrotron ISA situé à Aarhus au Danemark. Par le passé, les facteurs d’anisotropie obtenus par les synchrotrons américains ou japonais ne permettaient pas de décrire totalement les réactions photochimiques des acides aminés et avaient de surcroix l’inconvénient de n’être valides que pour des énergies de rayonnements monochromatiques fixées par le synchrotron utilisé. Ce type de rayonnement, constitué d’une seule longueur d’onde, ne correspond malheureusement pas au rayonnement naturel qui en comprend plusieurs. Les nouveaux spectres d’anisotropie consistent à mesurer le facteur d’anisotropie en fonction de l’énergie du rayonnement synchrotron. Ils permettent ainsi d’identifier des maxima et des minima pour une large variété d’acides aminés.

En étroite collaboration avec le professeur Yannick Baraud, directeur du laboratoire de mathématiques Jean Alexandre Dieudonné (UMR 7351), une nouvelle équation a été établie. Elle permet de quantifier l’asymétrie induite par photochimie à partir des seuls spectres d’anisotropie et ouvre ainsi de nouvelles perspectives dans l’étude ces réactions. L’équation ne sera pas seulement appliquée à l’étude d’autres substances mais permettra également de tester si le rayonnement interstellaire interagit avec des molécules dans l’espace afin d’induire une asymétrie chez les molécules prébiotiques. Nos résultats étayent les théories émises par les scientifiques qui supposent que la vie sur Terre provient de l’espace interstellaire. Les premiers spectres d’anisotropie ont été publiés dans l’édition internationale d’ Angewandte Chemie.

Contacts :

Dr. Cornelia Meinert (CNES Post-doc) : Cornelia.Meinert@unice.fr

Prof. Dr. Uwe Meierhenrich : Uwe.Meierhenrich@unice.fr

Institut de Chimie de Nice (ICN), UMR CNRS 7272

Faculté des Sciences, Université Nice Sophia Antipolis

Prof. Dr. Yannick Baraud : baraud@unice.fr

Laboratoire J. A. Dieudonné UMR CNRS 7351

Faculté des Sciences, Université Nice Sophia Antipolis