Hypothèse du monde à ARN

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L'hypothèse du monde à ARN (RNA World en anglais) est une hypothèse suivant laquelle l'acide ribonucléique serait le précurseur de toutes les macromolécules biologiques et particulièrement de l'ADN et des protéines. Cette hypothèse permet une explication de l'apparition des différentes fonctions biologiques dans le cadre de l'étude des origines de la vie.

[modifier] Le paradoxe de l'origine

L'ADN est aujourd'hui le support de nos gènes et contient les instructions de production des protéines. La réplication de l'ADN est assurée par des protéines, les ARN polymérases. Il en résulte un paradoxe de l'œuf et de la poule si on se pose la question de savoir qui des protéines ou de l'ADN est apparu le premier au cours de l'émergence de la vie telle que nous la connaissons aujourd'hui.

La difficulté provient de ce que ce ne sont pas les mêmes polymères qui portent l'information génétique (ADN) et les fonctions catalytiques nécessaire à la réplication (protéines). Ces deux sortes de polymères étant très complexes et chimiquement très différents, il était difficile d'imaginer comment ils avaient pu apparaître simultanément et indépendamment.

Certains scientifiques (comme le virologiste Patrick Forterre de l'institut et de génétique et microbiologie, à Orsay) pensent que ce sont les virus qui seraient les "inventeurs" de l'ADN. L'apparition de l'ADN viral dans un monde à ARN serait une solution de ces parasites pour déjouer les défenses cellulaires.

[modifier] Découverte de l'ARN catalytique

Dans les années 1980, Tom Cech et Sidney Altman ont découvert indépendamment que certains ARN pouvaient avoir un rôle de catalyseur, comme les protéines. On a ensuite appelé ces ARN des ribozymes et cette découverte très inattendue leur a valu le prix Nobel de chimie en 1989.

L'ARN étant capable d'assurer à la fois le rôle de support de l'information génétique et de catalyseur, cela permettait de s'affranchir du paradoxe, en proposant que l'ARN soit le précurseur unique, ce qui a été proposé en 1986 par Walter Gilbert, le co-inventeur du séquençage de l'ADN. Toutefois l'idée de vie à base d'ARN est plus ancienne et remonte à Carl Woese's dans The Genetic Code^[1].

[modifier] Difficultés

L'ARN est une molécule complexe et fragile. Pour que l'hypothèse du "RNA world" soit crédible, il faut imaginer qu'un précurseur ARN suffisamment long, capable de se répliquer ait pu émerger spontanément dans la soupe prébiotique. Cet évènement semble très improbable à un certain nombre de scientifiques. Pour contourner cette difficulté, il a été proposé qu'un précurseur plus simple que l'ARN ait précédé celui-ci.