Читать Origine de la vie
Les biologistes allemands ont prouvé expérimentalement que les molécules d'ARN de transport pourraient devenir un élément majeur dans l'évolution des formes de vie précoces. Dans certaines conditions, ils sont capables de s'assembler en unités fonctionnelles reproduisant l'information Génétique de manière exponentielle.
La transmission de l'information Génétique est effectuée de manière séquentielle: d'abord de l'ADN à l'ARN (ce processus est appelé transcription), puis la synthèse des protéines (traduction) est réalisée sur la matrice d'ARN. Dans une opération connue sous le nom de réplication, les protéines dupliquent l'information Génétique codée dans les molécules d'ADN et stockée dans le noyau de la cellule, la répartissent également entre les deux cellules filles pendant la division et le processus se répète.
Le paradoxe du dogme central de la Biologie moléculaire est que dès la première étape, des composés protéiques complexes – enzymes agissent comme catalyseurs de la transcription: dans une certaine section, la double hélice de l'ADN sous l'action des enzymes se déroule et l'une des chaînes devient une matrice pour la construction de la matrice dite, ou ARN d'information (ARNm), qui participe ensuite à la traduction.
C'est – à – dire qu'au niveau moléculaire, la question éternelle de l'origine de la vie-ce qui était primaire-est un œuf ou une poule: les protéines sont nécessaires pour transmettre des informations génétiques, mais leur synthèse dépend de la transcription.
Les biologistes de l'Université Ludwig et Maximilian de Munich ont prouvé expérimentalement pour la première fois que de petits changements dans les molécules d'ARN de transport (ARNt) leur permettaient de s'auto-assembler en une unité fonctionnelle capable de reproduire des informations.
Ainsi, selon les scientifiques, l'ARN de transport agissant comme intermédiaire entre l'ARNm et les protéines pourrait être un élément clé de l'évolution des formes de vie précoces: les molécules d'ARNt pourraient interagir de manière autonome entre elles pour former une sorte de module de réplication capable de répliquer de manière exponentielle des informations.
"Nos recherches sur les premières formes de réplication moléculaire et notre découverte du lien entre réplication et traduction nous rapprochent de la reconstruction de l'origine de la vie", ont déclaré l'un des auteurs de l'étude, Dieter Brown, dans un communiqué de presse de l'Université.
Pour qu'un tel système fonctionne, il faut un environnement non équilibré pour déclencher les processus physiques et chimiques appropriés, estiment les scientifiques. Par conséquent, toutes leurs expériences impliquaient une séquence répétitive de fluctuations de température.
Chaque expérience a commencé avec un modèle – une structure d'information composée de deux types de séquences nucléotidiques centrales. Les chercheurs ont démontré que, dans des conditions qui changent périodiquement, la structure binaire du modèle peut être copiée à plusieurs reprises. Un tel mécanisme de réplication aurait pu avoir lieu dans un Microsystème hydrothermal au début de la Terre.
En particulier, selon les auteurs, un environnement favorable à de tels cycles réactionnels pourrait se développer dans les roches poreuses du fond marin, où les fluctuations naturelles de la température sont associées aux courants de convection.