L'énigme de l'ARN

Les acides nucléiques, c'est-à-dire l'ADN et l'ARN sont des molécules constituées de phosphate, de bases azotées et de sucres et qui comportent le "plan de montage" de chaque être vivant. Pourquoi ces molécules sont si importantes ?

Le double jeu de l'ARN

En plus de servir de plan de montage, certains ARN ont la propriété supplémentaire de pouvoir agir comme des enzymes, c'est à dire aider des réactions chimiques à se dérouler plus vite. Par exemple, les ARN-enzymes sont capables de réaliser la synthèse des protéines. Ils pourraient être à l'origine de protéines à fonction catalytique. Ils sont aussi capables de se dupliquer, dans certaines conditions très particulières.

On pense donc que les ARN ont pu jouer le rôle d'une première forme de génome. Vraisemblablement donc, l'ARN est apparu avant l'ADN : ce dernier ne possède pas la propriété enzymatique et n'a pas pu servir à la fois de catalyseur et de plan de montage.

Monde à ARN

Nous sommes alors dans un monde à ARN. L'ADN n'existe pas encore. Cette hypothèse d'un "RNA world" est décriée par certains : l'ARN est une molécule instable, peu résistante à la chaleur et aux radiations. Comment une molécule si fragile a-t-elle pu "survivre" aux conditions drastiques qui régnaient sur Terre il y a 4 milliards d'années ?

L'apparition de l'ARN a certainement précédé celle de l'ADN. En effet, chez tous les êtres vivants, la synthèse de protéines nécessite des ARN. Source : Guillaume Bokiau

A cette question, pas de réponse. Mais il est difficile de remettre en cause l'existence d'une monde à ARN précédant l'ADN tant l'ARN semble être un passage obligé dans l'apparition de la vie. En effet, l'étape clé de la formation de la liaison peptidique (la liaison qui unit les acides aminés dans une protéine) est réalisée grâce à de l'ARN chez tous les êtres vivant actuels. On ne connaît pas de mécanisme de synthèse de protéine uniquement réalisé par de l'ADN. Bref, l'hypothèse d'un monde à ARN a aujourd'hui la faveur des scientifiques.

Peu à peu, certains ARN sont complétés par des protéines, formant les ribosomes : les unités capables d'assembler des acides aminés pour fabriquer des protéines. C'est l'apparition de l'organisation actuelle des organismes vivants.

Questions en suspens

Tout semble clair donc ? Pas tout à fait. Quelques questions subsistent. Les premiers ARN étaient-ils "nus" et libres s'auto réplicant à partir des molécules présentes dans leur environnement ? On aurait alors affaire à des premiers individus non cellulaires représentés par les molécules d'acides nucléiques elles-mêmes. Au contraire étaient-ils protégés par des proto membranes ?

D'autre part, d'où vient l'ARN ? A l'heure actuelle, on ne sait pas comment bases, phosphate et sucre ont pu s'assembler et comment l'ARN a pu se former : en laboratoire, dans des conditions simulant l'environnement de la Terre primitive, on n'a jamais pu reproduire la synthèse de cette molécule.

D'où quelles viennent, ARN, protéines et membranes ont du s'assembler, s'organiser, jusqu'à former des ensembles capables de s'auto répliquer : les premiers véritables êtres vivants.