Par Susha Cheriyedath, M.Sc. Revu par Sally Robertson, B.Sc .

L’hypothèse du Monde de l’ARN est un concept mis en avant dans les années 1960 par Carl Woese, Francis Crick et Leslie Orgel. Il propose que les formes de vie antérieures aient pu utiliser l’ARN seul pour le stockage du matériel génétique.

Walter Gilbert, biologiste moléculaire à Harvard, a été le premier à utiliser le terme « Monde de l’ARN » dans un article publié en 1986. L’hypothèse posiste que l’ADN est devenu plus tard le matériel génétique à la suite de l’évolution parce que l’ARN était une molécule relativement instable. Selon l’hypothèse du monde de l’ARN, il y a environ 4 milliards d’années, l’ARN était la principale substance vivante, en grande partie en raison de la capacité de l’ARN à fonctionner à la fois en tant que gènes et en tant qu’enzymes.

Le raisonnement principal derrière l’hypothèse est que l’ARN est capable d’auto-réplication et pourrait donc avoir transporté l’information génétique à travers les générations de manière indépendante. Ce concept a été très débattu dans le monde scientifique au cours des 50 dernières années.

Les experts s’accordent maintenant généralement sur le fait que les produits chimiques non vivants n’auraient pas pu donner naissance à des cellules bactériennes en une seule étape et que des formes de vie intermédiaires précellulaires doivent donc avoir existé. Parmi les modèles de vie pré-cellulaires possibles considérés, le plus populaire est le monde de l’ARN.

En 1968, Sir Francis Crick a proposé que l’ARN devait être le matériel génétique primaire car il est capable d’auto-réplication, en raison de sa capacité à agir comme une enzyme. De plus, l’ARN peut également être converti en ADN par transcription inverse, ce qui renforce encore l’idée que le monde de l’ARN aurait pu être la voie initiale vers les cellules.

Les ribozymes et le monde de l’ARN

On pensait auparavant que les seules biomolécules pouvant catalyser des réactions chimiques essentielles dans les cellules étaient les protéines. Cependant, Sidney Altman, Thomas Cech et ses collègues ont découvert une classe d’ARN capables de catalyser des réactions chimiques ─ ribozymes. Altman et Cech ont reçu le prix Nobel de chimie en 1989 pour cette découverte.

La découverte des ribozymes a soutenu l’hypothèse du Monde de l’ARN. L’argument le plus fort pour prouver l’hypothèse est peut-être que le ribosome, qui assemble des protéines, est lui-même un ribozyme. Malgré le fait que le ribosome soit composé à la fois d’ARN et de protéines, les processus impliqués dans la traduction ne sont pas catalysés par les protéines, mais par l’ARN, ce qui indique que les premières formes de vie peuvent avoir utilisé l’ARN pour catalyser des réactions chimiques avant d’utiliser des protéines.

Résumé

Au fil des ans, des recherches ont démontré les propriétés utiles de séquences d’ARN aléatoires, telles que la production d’ARN ligases actives à partir de séquences aléatoires d’ARN. Cependant, cela ne suffit pas à prouver l’hypothèse du monde de l’ARN. Sur la base de ce que l’on sait des organismes actuels, il n’est pas possible de conclure qu’une molécule auto-réplicante était la principale source de mécanismes catalytiques fondamentaux pour les systèmes vivants.

La recherche sur l’hypothèse du Monde de l’ARN est en cours, bien que des découvertes récentes menacent de réfuter l’hypothèse. La NASA a apparemment déclaré dans un rapport de 1996 que les « difficultés importantes » qui entourent le concept du monde de l’ARN comprennent la fragilité chimique de l’ARN et son étroite gamme d’activités catalytiques.

Le biochimiste Harold S Bernhardt partage les mêmes préoccupations et dans un article de biologie de 2012, il a qualifié le concept de « pire théorie de l’évolution précoce de la vie ». »Son article indique que la complexité de la molécule d’ARN signifie qu’elle n’aurait pas pu apparaître prébiotiquement; que l’ARN est instable et qu’il possède des propriétés catalytiques limitées.

1. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26876/
2. http://www.nature.com/nrg/journal/v16/n1/full/nrg3841.html
3. http://www.evolutionnews.org/2015/06/on_the_origin_o_7097191.html
4. http://www.panspermia.org/rnaworld.htm
5. http://exploringorigins.org/ribozymes.html

Pour en savoir plus

• Tout le contenu en ARN
• Qu’est-ce que l’ARN ?
• Structure de l’ARN
• Types d’ARN: ARNm, ARNr et ARNt
• Synthèse de l’ARN

Écrit par

Susha Cheriyedath

Susha est titulaire d’un baccalauréat Science sciencesB.Sc .) diplôme en Chimie et Maîtrise Science sciences (M.Sc) diplôme en biochimie de l’Université de Calicut, en Inde. Elle a toujours eu un vif intérêt pour les sciences médicales et de la santé. Dans le cadre de sa maîtrise, elle s’est spécialisée en biochimie, avec un accent sur la microbiologie, la physiologie, la Biotechnologie et la Nutrition. Dans ses temps libres, elle adore préparer une tempête dans la cuisine avec ses expériences de cuisson super désordonnées.

Citations