Le contexte Les premières réactions Vers les molécules du vivant Apparition de l'ARN ARN, protéines et ADN Propriétés des molécules organiques Vers la cellule

Avant la vie...   ARN, protéines et ADN La molécule d'ARN a rapidement évolué vers un modèle stable dont l'évolution devient difficile. Un nouveau type de sélection s'est fait jour : certains ARN sont capables de se lier à un acide aminé. Une telle association les protège mieux de la dégradation en les rendant plus compact. Devenant de plus en plus nombreux, il leur est alors possible de se lier entre eux et de former de petits peptides par association de leur acide aminé. C'est là qu'interviennent des ribozymes, capables de catalyser ce type de liaison, et une troisième molécule d'ARN, qui par sa séquence de nucléotides dirige l'ordre de formation du peptide (elle fait alors office de gène). La fonction de traduction était née. Là encore parmi les peptides formés certains possèdent une activité catalytique et préfigurent les futurs enzymes. Certains ont pu faciliter la réplication des ARN par exemple. C'est à ce stade que l'apparition de la cellule est devenue nécessaire. Si de telles enzymes étaient libres dans le milieu, elles profitaient à tous les ARN concurrents, ne permettant pas à l'ARN qui les codait de se mettre en valeur par rapport aux autres, ce qui aurait probablement entraîné tôt ou tard sa disparition. Si l'ARN et l'enzyme étaient isolés dans une protocellule, celle-ci serait grandement avantagée car elle seule bénéficiait des produits de la traduction. Sous l'action d'enzymes, certains ARN se combinent entre eux, et forment ainsi un ARN plus long et donc des peptides plus longs . Cette "combinaison" ou épissage a pu être réalisé grâce à l'action de certains ribozymes. Parmi ces nouveaux peptides, certains apportent de nouvelles propriétés. Ainsi une enzyme permettant de fabriquer l'ADN a pu voir le jour. Cette transcriptase reverse comme on l'appelle actuellement permet à partir d'une molécule d'ARN (d'un seul brin) de créer une molécule double brin d'ADN. Les différences entre ARN et ADN (Thymine à la place de l'uracile, désoxyribose à la place du ribose) peuvent provenir de l'affinité de la transcriptase reverse pour de telles molécules. Une telle enzyme devait en fait permettre à la fois la formation d'ADN à partir d'ARN, la réaction inverse et la réplication. Puis avec le temps de nouvelles formes plus spécialisées l'ont remplacé. L'avènement de l'ADN a permit de stocker les gènes primitifs (ex ARN) en un seul exemplaire au lieu d'en nécessiter un grand nombre, elle a également favorisé leur stabilité. L'hypothèse d'un monde de l'ARN, à l'origine de toutes les autres molécules du vivant (protéines, ADN) est séduisante. Mais il convient de rappeler que l'ARN est très sensible à la chaleur. On peut donc supposer que l'ARN c'est formé au niveau des sources hydrothermales mais que sa survie provient d'une migration vers des eaux moins chaudes. Pour en Savoir plus : Les hyperthermophiles sont-ils nos ancêtres ? - Article de la revue La Recherche présentant une critique de l'hypothèse actuelle sur les origines des cellules eucaryotes.