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Des chercheurs créent un ARN capable d’évoluer seul pour remonter aux origines de la vie

Publié par wikistrike.com sur 25 Mars 2022, 09:37am

Catégories : #Science - technologie - web - recherche

Des chercheurs créent un ARN capable d’évoluer seul pour remonter aux origines de la vie

Un réseau d'interactions, incluant une étrange forme de coopération, est apparu entre les différentes lignées

Afin de tenter de faire la lumière sur l’apparition de la vie terrestre, une équipe de scientifiques japonais a créé un ARN non seulement capable de se répliquer, mais également d’évoluer en une gamme variée de molécules plus complexes.

UNE EXPÉRIENCE DE RÉPLICATION À LONG TERME

La manière exacte dont la vie est née de la matière non vivante constitue l’un des plus grands mystères de la science. On a longtemps supposé que l’ARN agissait comme une sorte de précurseur de l’ADN. Si ces molécules simples existaient dans la « soupe primordiale » de la Terre primitive, elles auraient pu commencer à s’auto-répliquer et se diversifier en toute une série de formes. En devenant plus complexes, les molécules auraient pu donner naissance à des cellules contenant des molécules d’ADN, à l’origine de toutes les formes de vie que nous connaissons aujourd’hui.

Cependant, jusqu’à récemment, les scientifiques ignoraient si les molécules d’ARN pouvaient réellement subir ce type d’évolution. Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Nature Communications, les chercheurs de l’université de Tokyo ont donc mené une expérience de réplication de l’ARN à long terme.

Celle-ci a impliqué l’incubation de molécules d’ARN réplicase dans des gouttelettes d’eau enveloppées d’huile, à 37 °C pendant cinq heures d’affilée. Des nutriments ont ensuite été ajoutés, diluant la solution à un cinquième de la concentration initiale, et le mélange remué avant d’être à nouveau incubé pendant cinq heures supplémentaires. Ce processus a été répété sur 240 cycles, pour un total de 1 200 heures d’expérience.

Les chercheurs ont constaté que les molécules d’ARN mutaient et se diversifiaient au fil du temps, avec une unique « espèce » de départ s’étant finalement ramifiée en cinq lignées distinctes, dont la population a fluctué avant de se stabiliser. Un réseau d’interactions est également apparu entre les différentes lignées, incluant une étrange forme de coopération les aidant à se répliquer plus efficacement.

 

DES RÉSULTATS SURPRENANTS

« Honnêtement, nous avons douté au départ que des ARN aussi divers puissent évoluer et coexister », détaille Ryo Mizuuchi, auteur principal de l’étude. « Dans le domaine de la biologie évolutive, le ‘principe d’exclusion compétitive’ stipule que plusieurs espèces ne peuvent coexister si elles sont en compétition pour les mêmes ressources. »

« Cela signifie que les molécules doivent établir un moyen d’utiliser différentes ressources les unes après les autres pour une diversification soutenue », poursuit le scientifique. « Comme ce ne sont que des molécules, nous nous sommes demandé s’il était possible pour des espèces chimiques non vivantes de développer spontanément une telle innovation. »

Si l’expérience montre qu’il est possible que l’ARN puisse subir une évolution et conduire à une vie complexe, cela ne confirme pas nécessairement qu’un tel processus soit intervenu sur notre planète. L’équipe prévoit de mener d’autres expériences pour découvrir plus en détail comment l’ARN a pu ouvrir la voie au vivant.

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