Titre de la méta-analyse

Les origines du monde d'ARN

Introduction à la méta-analyse

L'idée principale de l'hypothèse du monde d'ARN est que l'apparition de l'ARN a précédé celle des protéines. C'est notamment la découverte des ribozymes qui a orienté les chercheurs vers cette idée. Tous les auteurs soutenant cette théorie s'accordent sur 3 hypothèses principales. (1) à un moment dans l'évolution de la vie la continuité génétique était assurée par la réplication de l'ARN. (2) la structure décrite par Watson-Crick est la clé de la réplication et (3) les protéines codées génétiquement n'étaient pas utilisées comme catalyseurs. Mais ils ne sont pas d'accord sur la présence de peptides comme cofacteurs ni sur l'existence potentielle d'autres molécules avant l'ARN. Cependant encore aujourd'hui rien ne prouve qu'un monde d'ARN a vraiment existé aux origines de la terre. Ainsi l'hypothèse alternative selon laquelle l'ARN aurait été précédé par d'autres molécules réplicatives, tout comme l'ADN et les protéines ont été précédé par l'ARN, reste à envisager.

Expériences de la méta-analyse

Les auteurs ne réalisent pas d'expériences mais considèrent une à une les étapes nécessaires à l'émergence d'un monde d'ARN. Dans un premier temps la synthèse abiotique de polynucléotides et les difficultés relatives aux conditions prébiotiques. Ils s'intéressent ensuite à la réplication de l'ARN en absence d'enzymes. Ils se questionnent également sur l'évolution de ces molécules d'ARN. En effet l'apparition de molécules auto-réplicative induit de la sélection mais il parait peu probable que ce type de molécules soient apparus sans sélection. On se retrouve face à un nouveau dilemme. Après s'être intéressés au problème de l'apparition d'ARN auto-réplicatif, ils s'intéressent au fonctionnement et à l'évolution de ce type de molécules. Ils présentent également les systèmes génétiques alternatifs, basés par exemple sur la construction de nucléotides avec d'autres sucres que le ribose.

Résultats de la méta-analyse

Ils démontrent que la synthèse de molécules d'ARN en conditions prébiotique est possible en supposant que les nucléotides soient déjà présent dans le milieu. Cependant, ils admettent que cette option est peu probable. En effet il est difficile de trouver une voie de synthèse en conditions inorganiques. Suite à la synthèse de molécule d'ARN de tailles et de séquences variables, certains ayant la capacité de se répliquer auraient été positivement sélectionnés. Cependant il y a des contraintes intrinsèques (composition en C/G) et extrinsèques (conditions du milieu) à la réplication. Ils démontrent par des modèles mathématique que parmi les ARN qui s'auto-réplique, ceux qui le font plus rapidement et plus fidèlement sont positivement sélectionnés. Ceci entraine une augmentation de la taille des séquences et donc la diversité des séquences crées. Les molécules les plus adaptées se seraient ensuite combinées pour répondre aux pressions de sélection liées à la raréfaction de la ressource.

Rigueur de la méta-analyse

La méta-analyse reprend un grand nombre d'articles et de revues pour appuyer son argumentation, ce qui la rend solide d'un point de vue scientifique. De plus elle n'exclue pas l'idée que des molécules aient pu préexister avant l'apparition de l'ARN, les auteurs ne sont pas complètement fermés à une autre hypothèse, ce qui permet d'élargir la réflexion.

Ce que cette méta-analyse apporte au débat

Cette analyse apporte des arguments supplémentaire en faveurs de l'hypothèse du monde d'ARN. Elle permet notamment d'expliquer comment les ARN ont pu se former en conditions prébiotique et surtout comment la sélection naturelle a pu agir pour permettre leur évolution. De plus elle tient compte des difficultés à expliquer certaines parties de la théories et tente d'y répondre. Cependant certaines difficultés étant trop importantes elle présente des hypothèses alternatives. Elle considère par exemple le fait que d'autres molécules aient pu précéder les molécules d'ARN. Cette vision globale des choses permet d'enrichir le débat dans les deux sens à la fois en faveur et contre l'hypothèse de l'origine première de l'ARN

Remarques sur la méta-analyse

L'analyse présente les choses de façon assez simple, ce qui la rend assez facile à lire. Elle aborde différents aspects de la théorie, ce qui la rend assez exhaustive et elle n'omet pas de parler des hypothèses alternatives qui existent.

Publiée il y a plus de 4 ans par M.Duranton.
Dernière modification il y a plus de 4 ans.
Méta-analyse : The Origins of the RNAWorld
  • 1
  • Auteurs
    Robertson, M. P., & Joyce, G. F.
  • Année de publication
    2012
  • Journal
    Cold Spring Harbor perspectives in biology
  • Abstract (dans sa langue originale)

    The general notion of an “RNAWorld” is that, in the early development of life on the Earth, genetic continuity was assured by the replication of RNA and genetically encoded proteins were not involved as catalysts. There is now strong evidence indicating that an RNAWorld did indeed exist before DNA- and protein-based life. However, arguments regarding whether life on Earth began with RNA are more tenuous. It might be imagined that all of the components of RNAwere available in some prebiotic pool, and that these components assembled into replicating, evolving polynucleotides without the prior existence of any evolved macromolecules. A thorough consideration of this “RNA-first” view of the origin of life must reconcile concerns regarding the intractable mixtures that are obtained in experiments designed to simulate the chemistry of the primitive Earth. Perhaps these concerns will eventually be resolved, and recent experimental findings provide some reason for optimism. However, the problem of the origin of the RNAWorld is far from being solved, and it is fruitful to consider the alternative possibility that RNAwas preceded by some other replicating, evolving molecule,
    just as DNA and proteins were preceded by RNA.

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    Origine de LUCA (ancêtre commun universel à tous les êtres vivants) : l'évolution est-elle apparue avec les gènes ou avec le métabolisme ?
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