Nouvelle étude : comment les premières molécules se sont stabilisées dans des environnements primordiaux

ParisLes scientifiques cherchent toujours à comprendre l'origine de la vie sur Terre car ils ignorent comment des molécules complexes ont pu se former et rester stables dans les environnements primitifs. Cependant, des chercheurs du groupe ORIGINS, basé à Munich, ont découvert un mécanisme qui pourrait avoir permis aux premières molécules d'ARN de rester stables. Cette découverte pourrait nous aider à recréer les premières étapes de la vie en laboratoire.

Lorsque deux brins d'ARN se rejoignent, ils gagnent en stabilité et durent plus longtemps. Cela a joué un rôle crucial dans l'environnement précoce de la Terre, facilitant la formation de molécules complexes telles que l'ADN, l'ARN et les protéines sur des milliards d'années avant l'apparition des premières cellules. Néanmoins, les détails de ce processus restent encore un mystère pour nous.

Points clés de la recherche:

• Les chercheurs ont utilisé un modèle de bases d'ARN qui s'assemblent plus facilement que celles présentes aujourd'hui.
• Ces bases ajoutées à une solution aqueuse avec une source d'énergie ont formé de courts brins d'ARN qui ne duraient que quelques minutes.
• Ajouter de courts brins d'ARN préformés a permis de créer des doubles brins plus stables qui ont duré plusieurs heures.

L'ARN double brin se replie en formes actives, lui permettant d’accomplir diverses fonctions. Ce type d'ARN présente deux avantages majeurs : il est plus durable et peut agir comme une enzyme. Mais comment ces brins doubles ont-ils pu se former à l'origine dans l'environnement primitif de la Terre ?

Lors d'expériences en laboratoire, les chercheurs ont constaté que l'ARN double-brin peut se former par hybridation. Des brins courts d'ARN attiraient des bases complémentaires, formant ainsi des doubles brins stables. Ces découvertes sont significatives car l'ARN double-brin pourrait jouer un rôle crucial dans la création de protécellules, des structures primitives ressemblant à des cellules.

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Les protocellules contenant de l'ARN double brin étaient plus stables et se fusionnaient moins facilement. Cette stabilité est cruciale pour l'établissement d'identités cellulaires distinctes. Dans les endroits où les protocellules fusionnaient fréquemment, il aurait été difficile de conserver des caractéristiques individuelles. L'ARN double brin a joué un rôle clé dans la formation de frontières stables empêchant la fusion.

Cette recherche ne se contente pas d'expliquer l'origine de la vie, elle revêt également une importance actuelle. Pendant la pandémie de COVID-19, l'ARN a été crucial dans la fabrication des vaccins. Comprendre la stabilité de l'ARN peut être utile pour les études médicales futures.

Job Boekhoven, chef de l’équipe de recherche, affirme que l'ARN est captivant car il peut stocker des informations et accélérer des réactions. Bien que certains considèrent ces études comme un simple loisir, elles présentent de nombreux avantages. Explorer les origines de la vie permet aux scientifiques d’améliorer les technologies médicales et de mieux comprendre les processus biochimiques.

L'équipe ORIGINS a découvert comment prolonger la durabilité des molécules d'ARN, cruciales pour les premiers stades de la vie complexe. Cette compréhension de l'ARN peut révolutionner la médecine. Leurs recherches enrichissent considérablement nos connaissances et ouvrent de nouvelles perspectives pour étudier la vie au niveau moléculaire.