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Biologie. Nouvelles perspectives concernant l'origine de la vie sur Terre

Il y a 4 milliards d'années environ, la vie est apparue sur Terre, à partir de molécules et de minéraux inertes. Recherchée avec persévérance par les scientifiques depuis au moins une centaine d'années, la cause de ce phénomène n'est toujours pas élucidée.

Il est encore moins possible, en combinant ces éléments, de reproduire la vie en laboratoire, ce qui serait la démonstration indispensable de la justesse des hypothèses explicatives.

Nous ne faisons pas allusion aux recherches concernant la vie dite artificielle ou synthétique en plein développement. Mais ces formes de vie, et peut-être un jour de conscience, ne font pas appel aux composants bio-chimiques présents sur Terre aux origines de la vie biologique. Concernant celle-ci, les hypothèses n'ont pas manqué. Des scénarios très crédibles ont été présentés. Il en existe des dizaines. On lira à cet égard une étude du biologiste Michel Colin, référencée ci-dessous, qui en présente une excellente synthèse. Mais, comme rappelé ci-dessus, il ne s'agit encore que des scénarios hypothétiques. 1)

Un article de Bob Holmes, qui vient de paraître dans le NewScientist 2), résume une approche toute nouvelle du biochimiste Loren Williams, du Georgia Institute of Technology à Atlanta. 3) Nous en retenons les points suivants.

Pour Williams et son équipe, il ne faut pas chercher à comprendre la vie en imaginant comment elle aurait pu émerger de la soupe des molécules primordiales. Il suffit de regarder les organismes vivants actuels, pour y trouver, si l'on peut dire, le secret de la vie. Ce secret se trouve dans chacune de nos cellules, et plus particulièrement dans les ribosomes 3) machines énergétiques de la cellule. Ce n'est pas dans les ribosomes sous leur forme actuelle qu'il faut chercher, mais dans ce que Williams appelle des proto-ribosomes.

Les proto-ribosomes

En simplifiant beaucoup, nous pourrions dire ici que les éléments chimiques présents sur Terre aux origines de la vie évoluaient pour de multiples raisons les mettant en relation et n'ayant rien de biologique, mouvements de terrain ou courants d'eau par exemple. Au cours de ces évolutions, ils produisaient au hasard de multiples composants bio-chimiques, c'est-à-dire associant les molécules prébiologiques déjà présentes sur Terre, comme semble-t-il sur d'autres planètes. Ceux-ci étaient incapables de se lier bio-chimiquement.

Cependant, au cours de ces brassages, certains de ces éléments qui comportaient des molécules aptes à se combiner entre elles se sont rencontrés. Ils ont constitué de nouveaux composés dits proto-ARN.

L'ARN ou acide ribonucléique est une molécule biologique présente chez pratiquement tous les êtres vivants, 4) Les cellules utilisent en particulier l'ARN pour synthétiser les protéines dont elles ont besoin. Il n'existait pas aux origines de la vie. Par contre des proto-ARN apparus au hasard ont pu synthétiser des proto-protéines capables de se lier pour former un ARN stable. Pour cela, il fallait que dans les proto-ribosomes, des fragments de protéines en 2 dimensions qui à l'origine ne se repliaient pas, aient découvert toujours par hasard, la capacité de se replier en 3 dimensions. Ces protéines se seraient multipliées en éliminant les autres. L'ARN ainsi synthétisé par hasard grâce à elles aurait enclenché les mécanismes produisant l'ADN et tous les mécanismes de la vie cellulaire.

Là encore, les hypothèses de Williams ne seront pleinement vérifiées que lorsque, avec toutes les ressources de la biochimie moderne, elles auront permis en laboratoire de faire apparaître les composants de la vie, sinon la vie elle-même. C'est ce à quoi va désormais s'attacher l'équipe de Williams.

Rappelons que, concernant les ribosomes, certains chercheurs considèrent qu'avant de fusionner avec de proto-cellules pour constituer des organismes eucaryotes, il auraient pu exister indépendamment sous forme d'organismes procaryotes. Les eucaryotes sont des cellules possédant un noyau et des compartiments internes limités par des membranes.  Les procaryotes sont des organismes unicellulaires dont la cellule, très petite, est dépourvue d'organites et de noyau. En font partie aujourd'hui les bactéries et les archées.

Références

1) Voir Collin http://www.gr-univers.fr/origine-de-la-vie/

2) Bob Holmes. The very first living thing is still alive inside each one of us. A cellular machine so powerful that it gave rise to all of life and created our marble planet can tell us how it all began
https://www.newscientist.com/article/mg23631500-500-the-very-first-living-thing-is-still-alive-inside-each-one-of-us/

3) Ribosomes https://fr.wikipedia.org/wiki/Ribosome

4) ARN https://fr.wikipedia.org/wiki/Acide_ribonucl%C3%A9iqu

Image: Cellule eucaryote comportant des ribosomes
 


 

24/12/2017
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