Le point de départ de la cascade d’événements qui a conduit à la vie n’est peut-être pas là où on pense. Des chercheurs britanniques suggèrent que les réactions chimiques qui, aujourd’hui, constituent les bases de tout être vivant —bactérie, arbre ou baleine— auraient pu démarrer dans les océans d’il y a 4 milliards d’années, sans l’aide de ces enzymes qu’ont toujours traqué les biologistes.

Explication. Les biologistes appellent «métabolisme» l’ensemble des réactions chimiques au sein d’un être vivant, quel qu’il soit. La plupart de ces réactions ont lieu au sein de la cellule, et elles dépendent des enzymes, c’est-à-dire des protéines qui ont chacune leur fonction précise.

Or, on peut sans problème imaginer que les premiers pas vers la vie aient eu lieu sans cette coque de protection qu’est la cellule. En revanche, on a du mal à imaginer le tout sans enzymes. Qui a commencé quoi?

Dans la dernière édition de la revue Molecular Systems Biology , une équipe dirigée par Markus Ralser, de l’Université Cambridge, suggère que le métabolisme puisse se produire dans des conditions beaucoup plus simples que suggéré jusqu’ici: par exemple, avec le bon dosage de métaux présents dans les premiers océans. C’est ce que ces chercheurs auraient observé en laboratoire.

Au commencement était...

La théorie la plus répandue jusqu’ici voulait que ce soit une molécule, l’ARN, qui ait été la plus ancienne «brique» de la vie: elle aurait contribué à produire les enzymes, et du coup le métabolisme tel qu’on le connaît. Mais une autre théorie veut que le métabolisme soit venu en premier, générant les molécules nécessaires à la construction de l’ARN. C’est donc vers cette théorie que tend l’observation réalisée à Cambridge. Selon Markus Ralser, il s’agirait de «la première expérience montrant qu’il soit possible de créer des réseaux métaboliques en l’absence d’ARN».

Une expérience qu’ils décrivent comme le fruit d’un accident: tout aurait commencé par des contrôles de qualité routiniers sur des cultures de cellules. L’un des étudiants aurait décidé de faire passer certaines des cultures inutilisées par le spectromètre de masse, lequel aurait détecté un signal —normalement associé à un réseau métabolique appelé glycolyse.

Les biologistes, de concert avec leurs collègues des sciences de la Terre, ont alors construit un modèle de ce qu’aurait pu être la chimie des premiers océans, il y a 4 milliards d’années, afin de voir si les différentes substances alors présentes —beaucoup de fer, différents métaux, du phosphate— pourraient créer le type de réactions chimiques attendues. En faisant chauffer le tout entre 50 et 70 degrés pendant quelques heures, on aurait vu se former deux de ces réactions métaboliques telles qu’on les connaît, dont la glycolyse, écrivent Ralser et ses collègues, de même que plusieurs autres réactions chimiques qui présentent des similitudes avec ce qui se brasse dans nos cellules.

Si leur découverte se confirme, elle est toutefois loin de résoudre toutes les questions, à en juger par les bémols apportés depuis la parution de cette étude. Mais elle ouvre la porte à une nouvelle traque, aux frontières de la chimie et de la biologie.