Des chercheurs de l'Université de Tokyo ont créé pour la première fois une molécule d'ARN qui se réplique
L'origine de la vie selon la théorie darwiniennel'évolution est basée sur la transition de molécules auto-réplicatives telles que l'ARN vers des systèmes vivants complexes. Cependant, la science moderne ne fournit pas de réponse claire à la question de savoir comment s'est produite la transition de molécules chimiques individuelles vers des formes de vie complexes.
Une hypothèse scientifique suggère queà l'origine, des molécules d'ARN non liées existaient sur Terre, peut-être avec des protéines et d'autres substances organiques. Puis, il y a environ quatre milliards d'années, ces molécules ont commencé à se reproduire et à évoluer d'une seule molécule vers une variété de systèmes complexes. Les scientifiques ont supposé que l'ARN pouvait se développer dans différentes directions, accumulant des mutations sous l'influence de facteurs externes. Au cours des mutations, la sélection des molécules les plus stables a été effectuée, qui a ensuite formé de l'ADN.
« Il existe un principe en biologie évolutivel'exclusion compétitive, qui dit que plusieurs espèces ne peuvent pas coexister si elles se disputent la même ressource. Cela signifie que pour atteindre une diversité durable, les molécules doivent déterminer l'ordre dans lequel les différentes ressources sont utilisées, explique Ryo Mizuchi, l'un des auteurs de l'étude. "Au départ, nous doutions que cela soit possible en principe, car ce ne sont que des molécules."
Image : Ryo Mizuchi, Université de Tokyo
Au cours de l'expérience, les scientifiques ont incubéMolécules d'ARN dans des gouttes d'eau placées dans de l'huile à une température de 37°C pendant cinq heures. La solution a ensuite été diluée à un cinquième de la concentration en utilisant de nouvelles gouttes de nutriments et vigoureusement mélangée. Lorsque ce processus a été répété plusieurs fois, des mutations se sont produites. L'ensemble de l'expérience a duré 1 200 heures (240 cycles d'ajout de nutriments).
"En conséquence, nous avons constaté que les ARN individuels nese sont affrontés, mais ont créé un système stable de cinq types d'ARN avec une variété d'interactions. Cela confirme la possibilité d'une telle variante d'évolution », ajoute Mizuchi.
Les travaux des scientifiques ne représentent que la première étape dans la compréhension de la transition des molécules simples aux cellules. L'équipe prévoit de poursuivre ses recherches sur l'évolution et la création de systèmes vivants complexes.
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