Projet ANR-07-BLAN-0293 – AAAP : Asymmetric Amino Acid Photolysis
Programme : Blanc (BLANC) 2007
Année de financement : 2007
Coordinateur du projet : UNIVERSITE DE NICE - SOPHIA ANTIPOLIS (UNIVERSITE DE NICE - SOPHIA ANTIPOLIS)
Partenaires : PME; Université Nice - Sophia-Antipolis
Montant : 400000.0 euros
Durée : 36 mois
Résumé : Le concept de chiralité date de 1848, quand Louis Pasteur sépara manuellement les cristaux de tartrate d'ammonium et de sodium lévogyre et dextrogyre. De nos jours, il est bien connu que de nombreux cristaux et molécules sont chiraux; comme le quartz, les glucides, les acides aminés et les peptides dont ils sont issus, et bien sûr l'ADN. De plus, à part quelques exceptions, toutes les molécules chirales d'origine naturelle existent exclusivement sous une seule forme chirale (un seul énantiomère). Les acides aminés des proteines ont la configuration L tandis que le sucre des nucléotides est de forme D. Néanmoins, l'origine de la violation de la parité au niveau moléculaire reste inconnue. Il y a plusieurs indications en faveur d'une origine interstellaire dans la mesure où les photons chiraux interagissent avec les molécules prébiotiques. -  En 1997, des échantillons extraits de la météorite de Murchison ont montré un excès d'environ 9 % de la forme L de l'isovaline et de l'alpha methyl isoleucine, acides aminés non protéiques dont la présence ne peut s'expliquer par une contamination biologique et qui ne peuvent pas racémiser facilement. Plusieurs hypothèses ont été proposées pour expliquer les excès énantiomériques observés dans la météorite de Murchison. Ils pourraient résulter d'une transformation photochimique asymétrique dans le manteau de glace des grains interstellaires sous l'effet d'une radiation interstellaire polarisée circulairement. L'observation d'un rayonnement infrarouge polarisé circulairement et provenant de la dispersion d'un nuage de poussière dans la nébuleuse d'Orion a conduit Bailey à proposer qu'une radiation VUV polarisée circulairement a pu induire une destruction énantiosélective de molécules organiques portées par des poussières interstellaires avant leur importation sur la Terre primitive. -  Pour comprendre l'interaction des « photons chiraux » interstellaires avec les molécules organiques chirales, il faut étudier le spectre de dichroïsme circulaire (CD). La ligne UV1 Astrid du synchrotron ISA, Århus, Danemark, est particulièrement adaptée à la mesure du dichroïsme circulaire des acides aminés entre 100 et 200 nm et nous avons récemment mesuré dans ce synchrotron le spectre CD de l'acide aminé leucine à l'état solide entre 100 et 200 nm. On a mesuré pour la première fois un signal dichroïque à 180 nm trois fois plus intense qu'un signal à 205 nm ; favorisant une photolyse énantiosélective á cette longueur d'onde. -  Pour le projet AAAP, le synchrotron Århus nous offre le temps de quatre semaine de mesure pour améliorer notre connaissance sur le comportement CD des acides aminés structurellement proches de la leucine, tels que la valine, l'isoleucine et l'alanine, mais également des acides aminés plus éloignés comme la proline, le tryptophane et la phénylalanine. Les diaminoacides tels que l'acide 2,3-diaminopropanoïque, que nous avons récemment identifiés dans la météorite de Murchison seront aussi étudiés. La préparation des échantillons et le traitement des données seront réalisés à l'université de Nice-Sophia Antipolis. Ces données sont essentielles pour comprendre si tous les acides aminés sont photolysés asymétriquement avec le même rapport énergie/longueur d'onde, et si le signe de l'excès énantiomérique induit est le même pour tous les acides aminés auxquels nous nous intéressons. -  Afin de comprendre la photochimie énantiosélective des molécules organiques chirales exposées à des radiations électromagnétiques polarisées circulairement (CPL), nous cherchons tout d'abord à mettre en évidence une photolyse asymétrique. La ligne de lumière 'DESIRS' au synchrotron SOLEIL, Paris, est capable de produire de la lumière circulairement polarisée avec une intensité et une précision encore plus grandes. Pour simuler la photochimie spatiale, les expériences seront effectuées sur des échantillons exposés sous forme de films solides. Les irradiations se feront à des longueurs d'ondes précises du domain