L’origine de la vie sur Terre continue de fasciner les scientifiques, mais il n’est pas facile de remonter des milliards d’années en arrière. Maintenant, les preuves se multiplient pour une hypothèse relativement nouvelle sur la façon dont la vie a commencé : avec un mélange très précis d’ARN et d’ADN.
L’ARN et l’ADN déterminent tous deux la constitution génétique de toute vie biologique, l’ADN agissant comme un modèle génétique et l’ARN comme un lecteur ou un décodeur de modèle. Pendant longtemps, on a pensé que l’ARN s’était d’abord développé sur Terre, l’ADN évoluant ensuite – mais des preuves de plus en plus nombreuses suggèrent qu’ils ont peut-être émergé en même temps et qu’ils ont tous deux été impliqués dans le démarrage de la vie sur la planète.
Une étude de 2021 a soutenu cette idée en expliquant comment le simple composé diamidophosphate (DAP) – qui peut avoir précédé la vie sur Terre – peut assembler des blocs de construction d’ADN appelés désoxynucléosides en brins d’ADN de base.
“Cette découverte est une étape importante vers le développement d’un modèle chimique détaillé de l’origine des premières formes de vie sur Terre”, a déclaré le chimiste Ramanarayanan Krishnamurthy de Scripps Research en Californie en janvier 2021.
Les résultats ajoutent de la crédibilité à l’idée que l’ADN et l’ARN se sont développés ensemble à partir du même type de réactions chimiques au début de la vie sur notre planète, et que les premières molécules auto-réplicantes auraient pu être des mélanges de ces deux acides nucléiques – pas seulement ARN, comme le suggère l’hypothèse plus établie du «monde de l’ARN».
L’un des gros problèmes avec l’idée que l’ARN seul a donné naissance à la vie sur Terre est de savoir comment l’ARN a pu passer par le processus d’auto-réplication nécessaire – l’ARN nécessite généralement des enzymes pour se diviser, qui ont évolué après l’ARN.
D’après ce que nous savons jusqu’à présent, il semble que l’ARN ait eu une sorte de coup de main dans la vie de l’ingénierie – et les dernières expériences montrent que l’ADN aurait bien pu l’être, créant des brins moléculaires “chimériques” qui peuvent se séparer plus facilement que l’ARN seul.
La série de tests de laboratoire menés par les chercheurs a simulé ce qui aurait pu se passer avant le début de la vie sur Terre et montre comment le DAP aurait pu former de l’ADN de base de la même manière que l’ARN peut se réunir à partir de blocs de construction chimiques.
“Nous avons découvert, à notre grande surprise, que l’utilisation de DAP pour réagir avec les désoxynucléosides fonctionne mieux lorsque les désoxynucléosides ne sont pas tous identiques mais sont plutôt des mélanges de différentes lettres d’ADN telles que A et T, ou G et C, comme de l’ADN réel”, a déclaré biologiste chimique Eddy Jiménez, de Scripps Research.
Nous ne saurons peut-être jamais avec certitude si l’ADN a aidé l’ARN à former les premières formes de vie sur notre planète, étant donné que cela s’est produit il y a des milliards d’années, mais notre compréhension de ces processus continue de se développer.
La recherche n’est pas seulement utile en termes de relation avec les origines de la vie non plus – un aperçu de la relation ARN-ADN peut avoir une multitude d’applications dans la chimie et la biologie modernes.
“Maintenant que nous comprenons mieux comment une chimie primordiale a pu produire les premiers ARN et ADN, nous pouvons commencer à l’utiliser sur des mélanges de blocs de construction de ribonucléosides et de désoxynucléosides pour voir quelles molécules chimériques se forment – et si elles peuvent s’auto-répliquer et évoluer, ” dit Krishnamurthy.
La recherche a été publiée dans Angewandte Chemie.
Une version de cet article a été publiée pour la première fois en janvier 2021.
