Un grand mystère sur les origines de la vie vient d'être trouvé. Selon une étude publiée dans le journal Nature, deux chercheurs de l'Université de Montréal proposent une nouvelle théorie du mécanisme de l'auto-assemblage spontané de la machine moléculaire universelle, le ribosome, qui représente une étape clé du développement de la vie sur Terre.

" Même si le ribosome est une structure complexe, il présente une hiérarchie très nette qui s'est dégagée des principes chimiques fondamentaux," a indiqué Sergey Steinberg, professeur de biochimie à l'Université de Montréal, qui a fait la découverte avec l'étudiant Konstantin Bokov. " En l'absence de ces explications, certains pourraient voir des forces inconnues à l'œuvre alors que des structures aussi complexes se dégagent de la nature. "

Qu'est-ce que le ribosome ?

Le ribosome est une énorme molécule qui traduit les messages contenus dans le génome de tous les organismes pour en faire des molécules ouvrières de la cellule. Ces protéines assurent toutes les fonctions, y compris la reproduction du génome lui-même. Alors que le monde fête le bicentenaire de la naissance de Charles Darwin, le père de la théorie de l'évolution, la théorie du professeur Steinberg entraîne le milieu scientifique plus loin encore dans l'étude des origines de la vie.

En examinant les processus d'auto-assemblage moléculaire spontané qui précèdent l'apparition de la cellule vivante, le point où commence le temps pour les biologistes, le professeur Steinberg va plus loin que ce que Darwin et les nombreux biologistes évolutionnaires qui ont suivi auraient pu imaginer.

Selon les normes des molécules biologiques, les ribosomes sont immenses. Bien que visibles uniquement à travers les lentilles des microscopes les plus puissants, comparer la plupart des autres molécules biologiques à ce monstre, c'est comme comparer un tricycle à un avion gros porteur. Ayant consacré plusieurs années à contempler la structure détaillée du ribosome, le professeur Steinberg s'est demandé comment une structure aussi immense et complexe a pu s'assembler spontanément à partir de motifs structuraux plus petits qui existaient aux débuts de la Terre.

Du plus simple au plus complexe

La découverte clé s'est produite lorsqu'il s'est rendu compte que le ribosome est organisé selon un ensemble de règles structurelles simples et qu'il fallait qu'il soit assemblé à partir de motifs structuraux fondamentaux dans un ordre très spécifique; sinon, il n'aurait pas tenu. Il a ensuite démontré avec une rigueur mathématique que la construction du ribosome s'est probablement faite selon une série ordonnée d'étapes, pour former la structure trouvée dans la première cellule vivante. Pour l'instant, cette structure qui existe dans nos cellules n'a pratiquement pas changé.

Les chimistes ont pu observer de nombreux exemples d'assemblage spontané dans des molécules simples; pourtant l'explication de l'assemblage spontané des biomolécules n'était pas si évidente que cela. " Grâce à la recherche de Sergey Steinberg et Konstantin Bokov, les chercheurs peuvent maintenant se faire une idée d'un événement important qui s'est produit spontanément dans la soupe chimique primordiale des débuts de la Terre ", explique Stephen Michnick, professeur de biochimie à l'Université de Montréal et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en génomique intégrative. " Peut-être qu'à court terme, nous pourrions nous attendre à de nouvelles découvertes qui nous entraîneront au-delà du monde de Darwin et nous feront comprendre les principes chimiques fondamentaux qui ont conduit à l'émergence de la vie sur notre planète, voire plus loin. "


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