biogenèse - encyclopédie.

biogenèse - encyclopédie. n.f., étude de l'origine de la vie. Jusqu'au XIXe siècle, le problème de l'origine de la vie n'était que rarement posé, tant la notion de génération spontanée - c'est-à-dire la formation d'êtres vivants à partir de matière inerte - était généralement admise. Pasteur, en démontrant en 1862 que la génération spontanée n'existait pas, souleva une question fondamentale sur laquelle les scientifiques ne se penchèrent vraiment qu'une soixantaine d'années plus tard : si la vie ne préexiste pas, d'où provient alors la première vie ? La vie terrestre est-elle venue des autres planètes, comme le pensait Arrhenius (1859-1927) - théorie de la panspermie -, ou bien la matière vivante s'est-elle constituée il y a 4 milliards d'années à partir des molécules contenues dans l'atmosphère terrestre primitive ? Dans les années trente, les biologistes russe Aleksandr Oparin et anglais John Haldane publièrent, indépendamment l'un de l'autre, un livre (respectivement, l'Origine de la vie e t The Rationalist Annual ) traitant des scénarios possibles d'apparition de la vie sur terre, dans une atmosphère primitive dépourvue d'oxygène. En 1953, Stanley Miller effectua les premières expériences de reconstitution d'une « soupe primitive « et démontra la justesse de l'hypothèse de son professeur, l'Américain Harold Urey : des composés organiques pouvaient être synthétisés à partir d'hydrogène, d'ammoniac et de méthane. D'autres expériences réalisées depuis, en utilisant différents mélanges gazeux en absence d'oxygène libre, ont abouti à des résultats comparables, montrant que l'accumulation d'acides aminés, précurseurs des protéines, au sein des solutions aqueuses prébiotiques terrestres était parfaitement plausible. L'ordre dans lequel les événements qui sont à l'origine de la vie se sont déroulés n'est toujours pas connu. Plusieurs théories prenant en compte les deux caractéristiques fondamentales du monde vivant, métabolisme et reproduction - condition indispensable pour que l'information génétique puisse être transmise -, s'affrontent. Certaines théories stipulent que le métabolisme est apparu avant la réplication ; d'autres proposent l'ordre inverse : d'abord les gènes, puis le métabolisme et enfin les cellules. Oparin, partisan de la séquence cellules, métabolisme puis réplication, a montré que des molécules organiques (protéines, glucides) en solution aqueuse forment des gouttelettes, ou coacervats, susceptibles de capturer des molécules et d'en faciliter la polymérisation. Pour Oparin, les coacervats, sièges de réactions métaboliques d'abord simples puis de plus en plus complexes, seraient les précurseurs possibles des cellules. Pour A.G. Cairns-Smith, au début des années quatrevingt, l'origine de la vie aurait suivi un ordre différent : d'abord les enzymes, puis les cellules et enfin les gènes. Selon sa théorie, des microcristaux d'argile auraient permis de diriger la synthèse d'enzymes primitifs qui auraient favorisé la formation de membranes autour des gouttelettes. Ce substitut primitif de matériel génétique aurait fonctionné jusqu'à l'apparition, par des mécanismes non précisés, de l'ARN. La vie à base d'ARN l'aurait alors emporté. Pour Manfred Eigen, dans les années soixante, les gènes seraient apparus avant le métabolisme, l'ARN étant la molécule de la vie originelle. Cette hypothèse fut étayée par des expériences montrant qu'il est possible d'obtenir une molécule polymérique d'acides nucléiques capable de réplication à partir de monomères de nucléotides. Les découvertes récentes d'ARN doués de leur propre activité enzymatique en absence de tout enzyme extérieur (ARN autocatalytiques) renforcent les hypothèses selon lesquelles les acides nucléiques ont pu exister avant l'apparition des protéines. Actuellement, des chimistes américains et allemands travaillent sur des systèmes « biomimétiques « qui permettent d'étudier la multiplication des acides nucléiques in vitro. Leurs travaux attestent que la réplication des acides nucléiques (ARN ou ADN) en dehors d'une cellule est possible. Bien qu'on ne sache pas encore comment sont apparus les premiers nucléotides, dont la synthèse n'est pas obtenue au cours des expériences qui reconstituent un milieu primitif, le scénario que privilégient les scientifiques est celui dans lequel la vie a commencé par un monde d'ARN. Au terme d'une longue évolution chimique, l'ARN fut utilisé comme matrice pour catalyser des réactions chimiques, puis pour synthétiser des protéines. Sous leur action, l'ADN, plus stable que l'ARN, acquit la capacité de conserver l'information génétique et de diriger la synthèse protéique, l'ARN servant de relais entre les deux. La vie évolua. Des erreurs de copie, ou mutations, furent à l'origine des variations sur lesquelles la sélection naturelle put agir en fonction des conditions physiques de l'environnement. Un milliard d'années après la condensation du système solaire et la formation de la Terre, des organismes procaryotes simples, les bactéries anaérobies, se développèrent, se multiplièrent et se différencièrent. Leur présence et leur évolution conditionnèrent la vie présente. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats coacervat Oparine Alexandre Origine de la vie sur la Terre (l') Terre - La naissance et l'âge de la Terre - Naissance de l'atmosphère végétal (règne) - Historique du monde végétal - Introduction vie