2.2. La vie et ses contraintes
97
fusion de plusieurs gènes distincts en un gène unique mosaïque au cours de
l'évolution.
L'origine de l'ARN est un problème majeur pour comprendre celle
de la vie. L'ARN est incontournable en ce sens que l'ADN ne peut être
exprimé sans l'ARN. Compte tenu de son rôle d'intermédiaire, l'ARN doit
logiquement avoir précédé les protéines, polypeptides formés actuellement avec 20 types acides aminés différents. Mais son origine est encore
inconnue en raison de la méconnaissance des conditions concomitantes
du protométabolisme naissant. L'existence de ses constituants, leD-ribose
(homochiral), le phosphate, l'adénine, la guanine, la cytosine, l'uracile
et d'autres bases azotées, est un préalable incontournable. Ces éléments
n'étaient sans doute pas les seuls avec des coenzymes variées. Avec le
temps, de nombreuses combinaisons n'ont pas manqué de se faire et la
sélection naturelle n'a retenu que les plus performantes. Il faut prendre
en compte également l'apport de l'énergie indispensable pour assurer
les liaisons chimiques, autrement dit la présence d'ATP et sans doute les
pyrophosphates et les thioesters déjà évoqués pour échanger les électrons. Si on y ajoute la réplication automatique, on dispose des éléments
suffisants pour que l'ARN ancestral se soit constitué de façon efficace.
Selon E. et R. Winkler-Oswatitsch en 1981, l'ARN ancestral devait être
d'une longueur limitée à 75 nucléotides et riche en guanine-cytosine
disposés en deux unités mobiles complémentaires de 35 nucléotides
assemblées par une charnière et pouvant s'enrouler en double hélice.
Cet ARN a dû présenter également une propriété indispensable, celle
d'une activité autocatalytique qui a favorisé très naturellement sa sélection en ribozymes.
~ Structure du gène
Définir le gène aujourd'hui, après tous les progrès réalisés en biologie
moléculaire, n'est pas aussi simple qu'on pourrait le croire. La génétique
de la théorie synthétique faisait la relation directe entre un gène et un
caractère. Désormais cette définition est caduque. Un gène correspond
à un fragment de séquence de la double hélice d'ADN, d'où le terme
désormais souvent usité de séquence génomique. La définition actuelle
correspond à un segment d'ADN impliqué dans la production d'une chaîne
polypeptidique; il comprend des régions qui précèdent ou qui suivent la région
codante, ainsi que chez les eucaryotes, les séquences intercalaires (introns)
situées entre les séquences codantes (exons). Fonctionnellement, un gène
correspond à une séquence ADN qui code une protéine.
On constate que les zones non codantes, les introns (intervening sequences)
présentent une répartition en dent-de-scie (corrélations à long terme),
97
fusion de plusieurs gènes distincts en un gène unique mosaïque au cours de
l'évolution.
L'origine de l'ARN est un problème majeur pour comprendre celle
de la vie. L'ARN est incontournable en ce sens que l'ADN ne peut être
exprimé sans l'ARN. Compte tenu de son rôle d'intermédiaire, l'ARN doit
logiquement avoir précédé les protéines, polypeptides formés actuellement avec 20 types acides aminés différents. Mais son origine est encore
inconnue en raison de la méconnaissance des conditions concomitantes
du protométabolisme naissant. L'existence de ses constituants, leD-ribose
(homochiral), le phosphate, l'adénine, la guanine, la cytosine, l'uracile
et d'autres bases azotées, est un préalable incontournable. Ces éléments
n'étaient sans doute pas les seuls avec des coenzymes variées. Avec le
temps, de nombreuses combinaisons n'ont pas manqué de se faire et la
sélection naturelle n'a retenu que les plus performantes. Il faut prendre
en compte également l'apport de l'énergie indispensable pour assurer
les liaisons chimiques, autrement dit la présence d'ATP et sans doute les
pyrophosphates et les thioesters déjà évoqués pour échanger les électrons. Si on y ajoute la réplication automatique, on dispose des éléments
suffisants pour que l'ARN ancestral se soit constitué de façon efficace.
Selon E. et R. Winkler-Oswatitsch en 1981, l'ARN ancestral devait être
d'une longueur limitée à 75 nucléotides et riche en guanine-cytosine
disposés en deux unités mobiles complémentaires de 35 nucléotides
assemblées par une charnière et pouvant s'enrouler en double hélice.
Cet ARN a dû présenter également une propriété indispensable, celle
d'une activité autocatalytique qui a favorisé très naturellement sa sélection en ribozymes.
~ Structure du gène
Définir le gène aujourd'hui, après tous les progrès réalisés en biologie
moléculaire, n'est pas aussi simple qu'on pourrait le croire. La génétique
de la théorie synthétique faisait la relation directe entre un gène et un
caractère. Désormais cette définition est caduque. Un gène correspond
à un fragment de séquence de la double hélice d'ADN, d'où le terme
désormais souvent usité de séquence génomique. La définition actuelle
correspond à un segment d'ADN impliqué dans la production d'une chaîne
polypeptidique; il comprend des régions qui précèdent ou qui suivent la région
codante, ainsi que chez les eucaryotes, les séquences intercalaires (introns)
situées entre les séquences codantes (exons). Fonctionnellement, un gène
correspond à une séquence ADN qui code une protéine.
On constate que les zones non codantes, les introns (intervening sequences)
présentent une répartition en dent-de-scie (corrélations à long terme),