22/08/2024 LUCA, le premier ancêtre commun

L’ADN que l’on trouve dans tous les organismes vivants, y compris dans les cellules les plus simples, de l’ E coli jusqu’à la baleine bleue, a de si nombreuses similarités que tout laisse penser qu’il a évolué beaucoup plus tôt que l’on ne le croyait, à partir d’un organisme commun apparu il y a des milliards d’années et qui fut nommé le dernier ancêtre commun universel (last universal common ancestor ou LUCA).

De nombreux travaux ont été fait pour se représenter LUCA concrètement, de quelle façon il a vécu et ce qu’était sa biologie. Aujourd’hui une étude visant à une approche plus large a été entreprise et elle a déjà donné des résultats surprenants . Philip Donoghue de l’Université de Bristol (UK) en a été l’un des responsables.

Les gènes que l’on trouve aujourd’hui dans toutes les branches du vivant pourraient avoir été transmis selon une ligne ininterrompue de LUCA jusqu’à nos jours. Ceci pourrait permettre de se représenter ce qu’était LUCA , quand il avait vécu et comment ses gènes avaient évolué.

En pratique le travail est bien plus difficile à faire qu ‘il ne semble. Cependant Donoghue et son équipe ont réalisé une modélisation visant à faire apparaître du mieux possible ce qu’étaient les gènes de l’ancêtre commun. Ils obtinrent les gènes d’un organisme bien plus complexe que l’on imaginait.

Celui-ci aurait disposé de 2.600 gènes codant des protéines, au lieu des 80 que l’on croyait précédemment. Par ailleurs, LUCA devait vivre il y a 4,2 milliards d’années alors que la Terre s’était formée en tant que planète habitable il y a seulement 4,5 milliards d’années. Il aurait donc survécu au dernier bombardement lourd de météores que la Terre avait subi il y a environ 3,8 millions d’années.

Comme LUCA possédait des gènes destinés à protéger contre les rayons UV, les chercheurs pensent qu’il vivait à la surface des océans, plutôt que plus profondément. D’autres gènes suggèrent qu’il se nourrissait d’hydrogène, l’oxygène n’étant pas encore apparu. Il semble également qu’il devait posséder un système rudimentaire de défense contre les virus, dit CRISPR.

Ceci signifie que dès cette époque, les virus étaient apparus. Rappelons que pour certains scientifiques ils provenaient d’autres planètes du système solaire et auraient été transmis par des comètes, ce qui aurait expliqué l’apparition de la vie sur la Terre. Ils étaient assez robustes pour résister à des voyages interplanétaires.

LUCA pouvait participer à un large écosystème d’organismes de ce type, aujourd’hui disparus. Cependant certains chercheurs, dont Patrick Forterre de l’Institut Pasteur de Paris, doutent qu’ils aient pu survivre au bombardement de météores. Ces organismes étaient donc postérieurs.

Référence
Nature Ecology and Evolution

doi.org/m7r3

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