Les mondes darwiniens

3.3 Un monde ARN ?
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[stéphan e t i r a r d / v i e]
En 1986, la réflexion sur les origines de la vie fut le cadre d’une proposition
novatrice. Constatant les propriétés autocatalytiques de certains ARN,
Walter Gilbert 33 proposa l’idée d’un monde ARN primordial qui aurait précédé
le monde ADN. Il énonce lui-même une série d’arguments en faveur
de sa théorie. Les propriétés autocatalytiques de l’ARN rendent les protéines
enzymatiques inutiles au commencement de l’évolution. L’auto-insertion d’introns
34 et l’existence de transposons 35 permettent une forme de recombinaison
et constituent les mécanismes d’une évolution moléculaire. Les mêmes
transposons préfigurent une forme de reproduction sexuée. Les erreurs de
copie des molécules autoréplicatives sont une forme de mutation constituant
également un mécanisme d’évolution. Enfin, la réplication se déroule grâce au
prélèvement dans « la soupe de nucléotides ».
Cette proposition avait le mérite de dépasser définitivement le problème
dans lequel la molécule informationnelle, l’ADN, et les catalyseurs, les protéines,
se disputaient la place de molécule originelle, bien qu’étant dépendantes
les unes des autres. L’ARN, longtemps relégué au rang de simple intermédiaire,
devenait cette molécule originelle, ce qui permit la formulation d’un scénario
complet : la première étape met en jeu des mécanismes évolutifs grâce aux
recombinaisons et mutations de l’ARN ; la deuxième consiste en la synthèse
de protéines, l’ARN servant de patron ; lors de la troisième, les protéines synthétisées
s’avèrent de meilleures enzymes et, enfin, l’ADN apparaît.
Cette proposition, encore souvent admise dans ses grandes lignes, n’en
est pas moins l’objet de débats. Très rapidement après sa parution, des critiques
furent formulées : quelles sont les conditions de milieu compatibles avec
l’existence d’ARN en solution ? Les molécules nécessaires au fonctionnement
du système doivent être disponibles à proximité. Quand les membranes sont
elles apparues ? Quand et comment le code génétique est-il apparu ? 36
L’hypothèse du monde ARN ne dispense effectivement pas d’un questionnement
sur les systèmes préalablement présents. L’ARN est en effet lui-même
très complexe et il semble improbable qu’il puisse constituer le premier système
33. Gilbert (1986), “Origin of Life : The RNA world”, Nature, 319 @.
34. Parties non codantes d’ADN présentes dans la séquence d’un gène.
35. Ou « éléments transposables ». Parties d’ADN changeant d’emplacement dans la
molécule d’ADN.
36. Joyce (1991), “The Rise and Fall of the RNA World”, Nature, vol. 3.