Notre Terre préhistorique, bombardé d'astéroïdes et de foudre, truffé de piscines géothermiques bouillonnantes, peut ne pas sembler hospitalier aujourd'hui. Mais quelque part dans le chaos chimique de notre première planète, la vie s'est formée. Comment? Depuis des décennies, les scientifiques ont tenté de créer des répliques miniatures de la Terre infantile en laboratoire. Là, ils recherchent les ingrédients primordiaux qui ont créé les éléments constitutifs essentiels de la vie.

C'est attrayant de poursuivre notre histoire d'origine. Mais cette poursuite peut apporter plus qu'un simple frisson. La connaissance de la façon dont la Terre a construit ses premières cellules pourrait éclairer notre recherche de vie extraterrestre. Si nous identifions les ingrédients et l'environnement requis pour déclencher la vie spontanée, nous pourrions rechercher des conditions similaires sur les planètes de notre univers.

Aujourd'hui, une grande partie de la recherche sur l'origine de la vie se concentre sur un élément spécifique :l'ARN. Alors que certains scientifiques pensent que la vie s'est formée à partir de molécules plus simples et d'ARN évolué seulement plus tard, d'autres recherchent des preuves pour prouver (ou réfuter) que l'ARN s'est formé en premier. Une molécule complexe mais polyvalente, L'ARN stocke et transmet l'information génétique et aide à synthétiser des protéines, ce qui en fait un candidat capable pour l'épine dorsale des premières cellules.

Pour vérifier cette « hypothèse du monde de l'ARN, " les chercheurs sont confrontés à deux défis. Premièrement, ils doivent identifier les ingrédients qui ont réagi pour créer les quatre nucléotides de l'ARN :adénine, guanine, cytosine, et l'uracile (A, G, C, et toi). Et, seconde, ils doivent déterminer comment l'ARN stocke et copie les informations génétiques afin de se répliquer.

Jusque là, les scientifiques ont fait des progrès significatifs en trouvant des précurseurs de C et U. Mais A et G restent insaisissables. Maintenant, dans un article publié dans PNAS , Jack W. Szostak, Professeur de chimie et de biologie chimique à l'Université Harvard, ainsi que le premier auteur et étudiant diplômé Seohyun (Chris) Kim suggèrent que l'ARN aurait pu commencer avec un ensemble différent de bases nucléotidiques. A la place de la guanine, L'ARN aurait pu s'appuyer sur un substitut, l'inosine.

"Notre étude suggère que les premières formes de vie (avec A, Toi, C, et I) peuvent provenir d'un ensemble différent de bases nucléiques que celles trouvées dans la vie moderne (A, Toi, C, et G), " a déclaré Kim. Comment lui et son équipe sont-ils arrivés à cette conclusion? Le laboratoire tente de fabriquer A et G, nucléotides à base de purine, produit trop de produits secondaires indésirables. Récemment, cependant, les chercheurs ont découvert un moyen de fabriquer des versions d'adénosine et d'inosine, la 8-oxo-adénosine et la 8-oxo-inosine, à partir de matériaux disponibles sur la Terre primitive. Donc, Kim et ses collègues ont cherché à savoir si l'ARN construit avec ces analogues pouvait se répliquer efficacement.

Mais, les remplaçants n'ont pas joué. Comme un gâteau cuit avec du miel au lieu du sucre, le produit final peut avoir un aspect et un goût similaires, mais ça ne fonctionne pas aussi bien. Le gâteau au miel brûle et se noie dans le liquide. L'ARN 8-oxo-purine fonctionne toujours, mais il perd à la fois la vitesse et la précision nécessaires pour se copier. S'il se réplique trop lentement, il s'effondre avant de terminer le processus. S'il fait trop d'erreurs, il ne peut pas servir d'outil fidèle de propagation et d'évolution.

Malgré leurs performances insuffisantes, les 8-oxo-purines ont apporté une surprise inattendue. Dans le cadre de l'essai, l'équipe a comparé les capacités de la 8-oxo-inosine à un témoin, inosine. Contrairement à son homologue 8-oxo, l'inosine a permis à l'ARN de se répliquer à grande vitesse et avec peu d'erreurs. Il « s'avère présenter des taux et des fidélités raisonnables dans les réactions de copie d'ARN, " a conclu l'équipe. " Nous proposons que l'inosine aurait pu servir de substitut à la guanosine dans l'émergence précoce de la vie. "

La découverte de Szostak et Kim pourrait aider à étayer l'hypothèse du monde de l'ARN. À l'heure, leur travail pourrait confirmer le rôle principal de l'ARN dans notre histoire d'origine. Ou, les scientifiques pourraient découvrir que la Terre primitive offrait de multiples chemins pour la croissance de la vie. Finalement, armé de cette connaissance, les scientifiques pourraient identifier d'autres planètes qui ont les ingrédients essentiels et déterminer si nous partageons cet univers ou si nous sommes, En effet, seul.