Des petits complexes

Les premiers assemblages des lipides sont essentiels. En effet, la fabrication des membranes est une étape importante puisqu'elle permet de créer des compartiments isolés. Ce cloisonnement est indispensable pour l'établissement d'un milieu stable propice aux diverses réactions de synthèse.

Métabolisme d'abord

En 1924, Alexander Oparine, biochimiste russe, émet l'hypothèse selon laquelle un métabolisme primitif aurait existé "en premier", et notamment précédé l'émergence de la réplication du matériel génétique. Selon cette idée, des vésicules primitives auraient été capables de se répliquer, à une époque sans passer par un plan de montage comme l'ADN ou l'ARN.

Débuts tatonnants de la compartimentation

La formation des membranes, une étape clé dans l'apparition de la vie.

Cependant, l'apparition de compartiments isolés par une membrane pose de sérieux problèmes. Les membranes des cellules vivantes sont composées de lipides complexes, les acides gras.

Comment sont-ils apparus ? En laboratoire, certains de ces acides gras, présents dans des météorites, s'assemblent spontanément dans l'eau et forment des cloisons ressemblant à des membranes. Mais ils sont instables, trop pour former de véritables "cloisons" biologiques en tous cas. Pour obtenir des membranes stables, il faut acides gras à longue chaîne.

Bien que l'on puisse produire de tels compartiments en laboratoires, ces acides gras restent synthétisés par des enzymes, des protéines particulières. Or, ces protéines n'existent pas encore… Le processus permettant de former de tels compartiments en l'absence de ces protéines demeure inconnu.

Vers la naissance des protéines

L'assemblage des acides aminés pour former des protéines pose moins de problème. En laboratoire, une solution d'acides aminés mise dans des conditions similaires à celles qui règnent à proximité des sources chaudes (variations de 220 à 0°C) s'assemble en chaînes, jusqu'à 8 acides aminés.

De plus, quand on fabrique des chaînes d'acides aminés, elles s'assemblent spontanément en feuillets, très résistants. Exactement comme ceux que l'on retrouve dans les protéines actuelles. De plus, l'activité catalytique des mini protéines a été démontrée : 2 acides aminés assemblés peuvent couper une molécule d'ARN.

Des presque membranes, des mini protéines, peut-être un début de métabolisme… On commence à s'approcher de la première cellule.