Caractérisation par HPLC-HRMS de molécules biologiques dans des matériaux organiques complexes d'intérêt pour la planétologie

par Cédric Wolters

Projet de thèse en Sciences de la Terre et de l'Univers et de l'Environnement

Sous la direction de Véronique Vuitton et de Francois-Regis Orthous-daunay.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale terre, univers, environnement (Grenoble) , en partenariat avec Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble (laboratoire) depuis le 05-10-2017 .


  • Résumé

    Les comètes et les astéroïdes contiennent de la matière organique qui s'est formée très tôt dans l'histoire du Système Solaire puis a évolué chimiquement par irradiation, et par altération aqueuse et thermique. Cette matière organique s'est déposée à la surface des planètes et pourrait constituer une source de précurseurs pour l'émergence de la vie sur la Terre primitive. Des résidus organiques sont synthétisés au laboratoire dans des conditions reproduisant les environnements astrophysiques puis sont caractérisés par différentes techniques analytiques. Ces analogues sont comparés à la matière organique des objets interplanétaires (comètes, astéroïdes, météorites) afin de contraindre l'évolution physique et chimique de ces objets et raffiner les scénarios de formation et d'évolution de la matière organique dans le Système Solaire. La thèse consiste à mettre en place un système de chromatographie liquide couplé à un spectromètre de masse de type Orbitrap. Des protocoles d'acquisition pour des analogues de résidus de matière organique seront développés. Nous rechercherons particulièrement des molécules telles que les acides aminés, aldéhydes et sucres. A terme, les même protocoles seront appliqués à de la matière organique extraite d'échantillons extraterrestres. Les spectres seront analysés à l'aide du programme Attributor développé à l'IPAG spécialement pour l'analyse et l'interprétation de données de spectrométrie de masse à très haute résolution. Le doctorant sera en charge de l'implémentation des outils nécessaires à la réduction des données et à l'exploitation scientifique des spectres de chromatographie liquide obtenus.

  • Titre traduit

    Characterization by HPLC-HRMS of biological molecules in complex organic materials of interest for planetology


  • Résumé

    The organic matter present in comets and asteroids formed very early in the history of the Solar System and subsequently evolved chemically by irradiation, and by aqueous and thermal alteration. Some of this organic matter ended up on planetary surfaces and may have been a source of precursors for the emergence of life on the primitive Earth. Organic residues synthesized in the laboratory under conditions reproducing astrophysical environments are routinely analyzed by different analytical techniques. These analogues are subsequently compared to the organic matter present in interplanetary objects (comets, asteroids, meteorites) in order to constrain their physical and chemical evolution and improve the scenarios of formation and evolution of the organic matter in the Solar System. The project consists in coupling a new liquid chromatography apparatus to an existing Orbitrap mass spectrometer. Analytical protocols for the analysis of analogs of organic matter residues will be developed. We will be looking for specific molecules such as amino acids, aldehydes and sugars. Subsequently, the same protocols will be applied to the organic matter extracted from extraterrestrial samples. A suite of algorithms has been developed at IPAG for the analysis and interpretation of very high-resolution mass spectra. The PhD student will be in charge of the implementation of the set of tools required for the data reduction and the scientific exploitation of the liquid chromatography spectra.