L’objectif de ses recherches est de comprendre en profondeur comment et pourquoi la biochimie de la vie a émergé, en expliquant au passage son fonctionnement actuel, enraciné dans les principes fondamentaux de la catalyse et de la chimie organique. Joseph Moran et son équipe ont découvert que des métaux et des ions métalliques comme le fer et le zinc peuvent réagir avec le dioxyde de carbone et accomplir une portion du cycle de Krebs inverse et l’intégralité de la voie de l’acétyl-CoA, deux des voies métaboliques très anciennes.
Le cycle de Krebs inverse permet la synthèse des cinq précurseurs à l’origine des sucres, acides aminés ou autres molécules essentielles au métabolisme des cellules. Au sein des organismes vivants, ces réactions sont assurées par des enzymes, elles-mêmes composées d’acides aminés. Qui est donc apparu en premier ? L’enzyme ou le cycle de Krebs inverse ? Une problématique qui rappelle le dilemme bien connu de l’œuf ou la poule. En s’inspirant de l’environnement existant dans les sources hydrothermales océaniques où ont été observés des organismes primitifs, l’équipe de Joseph Moran est parvenue à reproduire des conditions expérimentales permettant de réaliser six séquences réactionnelles du cycle de Krebs inverse en l’absence d’enzymes. Une prouesse permettant d’affirmer que certaines voies métaboliques ont pu exister avant même l’apparition de la vie, et donc des enzymes.
Ces découvertes lèvent le voile sur l’existence de réactions indispensables aux organismes vivants apparues avant l’avènement de la première cellule. Un sujet passionnant mené avec brio par un jeune chercheur aux multiples talents.