La recherche interdisciplinaire aborde les questions cosmiques de l’échelle atomique à l’échelle planétaire
Les efforts de l’humanité pour comprendre nos origines et notre évolution s’apparentent à un défi complexe. Malgré les progrès réalisés dans différents domaines scientifiques, les réponses actuelles sont encore parcellaires et loin d’être exhaustives.
Éclairer certaines des plus grandes questions de la science
Financé par le programme Actions Marie Sklodowska-Curie, le projet oLife a rassemblé un large éventail de disciplines allant de la biologie moléculaire à l’écologie évolutive, en passant par la biochimie et l’astrophysique. «Le programme de bourses oLife a permis de recruter 18 brillants chercheurs postdoctoraux pour mener des recherches interdisciplinaires ascendantes, dans le but d’ouvrir de nouvelles voies dans les domaines les plus fascinants de la science», note Wouter Roos, qui a coordonné le programme avec son collègue Floris van der Tak. «La mission de ces chercheurs a été d’explorer les conditions et les limites planétaires qui rendent la vie possible et de découvrir les origines de la vie sur Terre.» «L’équipe a également étudié ce qui définit la vie (des plus petites molécules aux biosphères entières), et a travaillé sur la modélisation et la prédiction des processus vitaux, ainsi que sur les moyens de les guider», ajoute Wouter Roos. En fin de compte, ils ont cherché à comprendre comment la vie pouvait être répartie dans l’univers.
L’évolution chimique au niveau moléculaire
Les chercheurs ont examiné les phénomènes au niveau du système pour comprendre pourquoi les agrégats moléculaires présentent des fonctionnalités différentes de celles de leurs parties constitutives, en se concentrant sur l’autocatalyse et les systèmes chimiques autoréplicatifs. Ils ont étudié le développement de compartiments à partir de blocs de construction organiques, de l’échelle nanométrique à l’échelle micrométrique, ainsi que l’évolution des organismes anciens en examinant la stabilité des lipides. En outre, ils ont analysé comment les réactions autocatalytiques mènent à l’homochiralité, considérée comme essentielle pour la reconnaissance moléculaire et la biosynthèse.
Révéler les mécanismes au niveau cellulaire
Passant à des échelles plus grandes, les chercheurs ont étudié la fusion bactérienne sans paroi cellulaire qui est censée ressembler aux premières formes de vie sur Terre. Les travaux ont également porté sur l’évolution des transporteurs d’acides aminés chez les champignons et les levures, et sur la manière dont la communication entre les cellules influe sur la sélection naturelle. À l’aide de techniques de microscopie avancées, les chercheurs ont examiné le transport de molécules à travers les membranes cellulaires ainsi que la variabilité de la traduction des protéines pendant la division cellulaire de la levure afin de comprendre les oscillations du métabolisme et du cycle cellulaire.
Les fonctions biochimiques de la Terre à l’étude
Les travaux en biochimie se sont orientés vers l’évolution des fonctions des enzymes dans les cellules, notamment leur capacité à éliminer les molécules toxiques. Les recherches ont permis de faire remonter cette fonctionnalité à près de trois milliards d’années, avant que l’atmosphère terrestre ne contienne des concentrations significatives d’oxygène. Les chercheurs ont ensuite étudié comment les molécules d’ARN ont pu constituer le point de départ de la génétique en mesurant la capacité des sucres et d’autres éléments constitutifs à former des structures plus importantes. En outre, ils se sont intéressés à l’origine des cellules eucaryotes à partir d’ancêtres bactériens et archéens, en se concentrant sur les enzymes qui créent différents types de lipides pour leurs membranes, à la fois dans des systèmes synthétiques et vivants.
À la recherche de la vie sur les exoplanètes
Enfin, à l’échelle la plus grande, les chercheurs ont examiné quelles observations d’exoplanètes pouvaient indiquer la présence d’une vie extraterrestre. En analysant des décennies d’images satellite de la Terre, ils ont cherché à identifier des schémas suggérant une activité biologique au-delà des seules différences de température ou d’eau/terre. L’équipe a également étudié l’habitabilité des lunes autour des exoplanètes. Au total, 64 articles scientifiques évalués par des pairs ont été publiés, et 88 présentations de conférence ont été faites tout au long du projet. Le programme comportait également un volet de formation complet qui mettait l’accent sur le développement des compétences académiques et professionnelles. Les participants ont suivi des cours sur des thèmes tels que la propriété intellectuelle et les brevets, la gestion de projets, les compétences interdisciplinaires et les compétences en matière de leadership. En outre, une orientation professionnelle a été fournie pour les parcours académiques et non académiques, avec deux journées d’orientation organisées à cet effet.
Mots‑clés
oLife, origine, Terre, évolution, recherche interdisciplinaire, vie extraterrestre, exoplanètes
