Note ABES Nonenzymatic analog of pyrimidine ribonucleotide biosynthesis Vers un analogue non-enzymatique de la biosynthèse des ribonucléotides pyrimidiques Métabolisme Pyrimidines Ribonucleobase Ribonucleotides Metabolism Pyrimidines Ribonucleobase Ribonucleotide 540 572.8 Pyrimidines Le scénario du métabolisme d'abord suggère que l'émergence de réseaux de réactions spontanés et autoorganisés, y compris ceux générant les molécules génétiques, a été permise par la catalyse inorganique dans un environnement primitif. Dans cette approche, la chimie qu’il a prise devrait être construite et guidée par le cadre de la biochimie moderne. A la place des enzymes, cette chimie prébiotique synthétisant les métabolites essentiels de la vie aurait été entraînée par des sels métalliques ou des minéraux abondants sur Terre. Cette hypothèse est soutenue par de récentes expériences, par l’equipe de Moran, Martin, Ralser et autres, montrant des versions non enzymatiques d'un certain nombre de voies métaboliques principales. Cependant, les démonstrations expérimentales de la synthèse non enzymatique de novo de ribonucléotides sont encore très limitées. Par conséquent, un analogue de la synthèse de novo des ribonucléotides pyrimidiques a été étudié dans le contexte d’une chimie prébiotique favorisée par les métaux et est décrit dans cette thèse. Tout d'abord, les étapes réactionnelles isolées ont été réalisées dans des conditions individuelles, puis la réaction monotope combinant plusieurs étapes a été accomplie en présence de promoteurs métalliques. Ce travail suggère ainsi que les nucléotides pyrimidiques n'ont peut-être pas été inventés à partir de zéro, mais plutôt à partir de métabolites existant dans des voies de réactions non enzymatiques. The metabolism-first scenario suggests that the emergence of spontaneous self-organized reaction networks, including those that make genetic molecules, was promoted by inorganic catalysis under primitive conditions. The chemistry that it does should have been built within the framework of modern biochemistry. Instead of using enzymes, this prebiotic chemistry producing life’s essential building blocks and metabolic intermediates would have been driven by Earth-abundant metal salts or minerals. Recent experiments by the teams of Moran, Martin, Ralser and others showing nonenzymatic versions of the AcCoA pathway, the rTCA cycle and the glycosis/pentose phosphate pathway have started to support this hypothesis. However, experimental demonstrations of nonenzymatic de novo ribonucleotide synthesis are still very limited. Therefore, the analogue of the de novo pyrimidine ribonucleotides synthesis was investigated in the context of metal-promoted prebiotic chemistry and has been described in this thesis. Firstly, individual reaction steps were achieved under suitable sets of conditions. Then, a “one-pot” reaction sequence combining multiple steps was also successfully performed in the presence of metal promoters. This work thus suggests that pyrimidine nucleotides may not have been invented promiscuously from unknown molecules that are not found in modern biochemistry, but from metabolites such as amino acids and sugars that were produced by nonenzymatic reaction networks, in a way that parallels their known biosynthesis. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 16165791 Université de Strasbourg Strasbourg 2023-12-31 https://theses.hal.science/tel-04741165 application/pdf 16237464 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2022/Yi_Jing_2022_ED222.pdf http://www.theses.fr/2022STRAF044/abes https://theses.hal.science/tel-04741165 https://theses.hal.science/tel-04741165 Yi Jing 1991-10-20 FR 270275266 0FG9GK01JV7 21412929 4200003 https://theses.fr/2022STRAF044 2022STRAF044 https://doi.org/10.70675/4b409df6z06e4z4549za275zc251102dcff9 2022-09-30 Chimie Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Moran Joseph MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 184481198 Vuilleumier Stéphane MADS_PRESIDENT_DU_JURY 127892184 Trolez Yann MADS_RAPPORTEUR_1 149334206 Poupon Erwan MADS_RAPPORTEUR_2 110147561 École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 222 156504081 Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 207480 157760227 ddc:540 ddc:570 Moran Joseph Vuilleumier Stéphane Trolez Yann Poupon Erwan École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (Strasbourg) PDF 16165791 confidentialité 2022-09-30 2024-09-30 confidentialité 2022-09-30 2024-09-30 confidentialité 2022-09-30 2024-09-30 confidentialité 2022-09-30 2024-09-30