CE49 - Planétologie, structure et histoire de la Terre

Préservation des surfaces cellulaires des microorganismes halophiles comme biosignatures en exposition aux rayonnements spatiaux sur Exocube – ExocubeHalo

Résumé de soumission

Si la vie existe ou a existé ailleurs dans le système solaire, c'est probablement sous forme de micro-organismes. Jusqu'ici, les études d'exobiologie se sont en majorité concentrées sur les conditions habitables tolérées par les micro-organismes terrestres, en utilisant des mesures binaires de survie (vivant/mort). Aujourd'hui, une nouvelle ère de recherche vise à identifier les biosignatures de la vie passée et présente, sur Terre ou sur d'autres corps planétaires. Il faut donc dépasser ces mesures binaires et élaborer des modèles biochimiques plus détaillés pour déterminer précisément comment les micro-organismes peuvent survivre dans ces conditions et quelles sont les "biosignatures" des cellules mortes.
Pour affiner la recherche de la vie, des conditions sont nécessaires: (1) des structures biologiques de base reconnaissables, essentielles à la fonction cellulaire et avec un fort potentiel de préservation, (2) un contexte géologique compatible avec la protection des micro-organismes viables et la préservation de leurs biosignatures et (3) des conditions environnementales omniprésentes et communes à de nombreux corps planétaires, dont la Terre, afin de se focaliser sur les zones de plus fort potentiel.
Les environnements hypersalins constituent le contexte géobiologique idéal pour protéger la vie existante et préserver les biosignatures de la vie passée. Ces environnements avec des sels d'évaporation comme l'halite (NaCl) sont omniprésents dans le système solaire, de la Terre à Mars comme dans les météorites. L'halite offre aussi une certaine protection contre le rayonnement solaire. Les micro-inclusions fluides en son sein sont connues pour héberger et préserver non seulement des molécules organiques mais aussi des micro-organismes viables (archées halophiles) sur des échelles de temps géologiques. En plus de survivre en tant que "fossiles vivants" dans ces inclusions fluides, les enveloppes cellulaires (paroi cellulaire et membrane) des archées halophiles ont un potentiel particulièrement élevé de préservation géobiologique. Cependant, les effets du rayonnement solaire sur la biochimie des enveloppes cellulaires microbiennes sont méconnus dans des conditions hypersalines, y compris les effets protecteurs de l'halite pour les halophiles vivants et les effets de préservation sur les biosignatures des cellules microbiennes mortes.
Les objectifs du projet ExocubeHALO sont de déterminer les effets des rayonnements solaires terrestre et spatial sur (1) les mécanismes moléculaires de survie à long terme des micro-organismes halophiles "fossiles vivants" enfermés dans le système géobiologique fermé des inclusions fluides de l’halite, et (2) la préservation de leur enveloppe cellulaire en tant que biosignature. ExocubeHALO est basé sur une approche modulaire et progressive pour tester la stabilité des surfaces cellulaires des haloarchées, d'abord pendant le confinement dans l'halite via l'évaporation puis l'exposition à l'obscurité, à la lumière terrestre et enfin à l'irradiation solaire à spectre complet. L'étape finale est l'exposition de l'échantillon à l'extérieur de l'ISS dans le cadre de la mission Exocube (Exposure of organics/organisms cube) de l'ESA. En plus de ce lien avec Exocube, ExocubeHalo est une étude indépendante axée sur des questions de recherche fondamentale concernant la préservation des biosignatures des micro-organismes halophiles. L'approche par étapes, complétée par des analyses à grande échelle au sol (avec des échantillons plus grands et de meilleurs niveaux de résolution analytique) permettra une caractérisation complète des effets des rayonnements sur les enveloppes cellulaires des haloarchées et leurs constituants. De plus, ce projet vise à développer un cadre pour l'étude de la vie existante et des biosignatures dans des conditions hypersalines qui pourra être étendu à des études futures reflétant un large éventail de conditions, sur Terre ou sur d'autres corps planétaires (par exemple Mars).

Coordination du projet

Adrienne KISH (Molécules de Communication et Adaptation des Microorganismes)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

MCAM Molécules de Communication et Adaptation des Microorganismes
FUB Freie Universität Berlin / Experimental Biophysics and Space Sciences

Aide de l'ANR 570 051 euros
Début et durée du projet scientifique : janvier 2022 - 36 Mois

Liens utiles

Explorez notre base de projets financés

 

 

L’ANR met à disposition ses jeux de données sur les projets, cliquez ici pour en savoir plus.

Inscrivez-vous à notre newsletter
pour recevoir nos actualités
S'inscrire à notre newsletter