L’ancêtre commun le plus récent de toute vie sur Terre, connu sous le nom de dernier ancêtre commun universel (LUCA), n’est pas apparu complètement formé il y a environ 4,2 milliards d’années. Au lieu de cela, certains de ses composants génétiques proviennent de sources encore plus anciennes et actuellement mystérieuses. Cette découverte, soulignée par les biologistes Aaron Goldman, Greg Fournier et Betül Kaçar, souligne que les fondements de la vie sont plus profonds et plus complexes qu’on ne le pensait auparavant.
Les racines profondes du code génétique de la vie
L’étude se concentre sur les « paralogues universels » – des gènes dupliqués trouvés dans toutes les branches de la vie. Ces gènes doivent avoir doublé avant que les espèces ne divergent, ce qui signifie que leurs origines sont antérieures à LUCA. Si LUCA représente le tronc de l’arbre généalogique de la vie, ces paralogues représentent les racines enfouies : d’anciens organismes unicellulaires qui ont jeté les bases de toute évolution ultérieure.
Pourquoi est-ce important : Les archives fossiles de cette époque sont incomplètes, laissant les gènes comme notre principal enregistrement historique. En retraçant ces paralogues universels, les scientifiques peuvent sonder les premières étapes de la vie sur Terre. Il ne s’agit pas seulement de combler les lacunes de notre compréhension de l’évolution ; il s’agit de mieux comprendre les mécanismes mêmes qui ont permis à la vie d’émerger.
L’histoire perdue cachée dans notre ADN
L’histoire génétique est biaisée en faveur des survivants. Les espèces qui n’ont pas laissé de descendance sont effectivement effacées des registres, ce qui rend difficile la reconstruction d’une image complète. De nombreux paralogues anciens ont probablement été perdus au fil du temps en raison des pressions évolutives, de la dérive génétique ou du transfert horizontal de gènes (où les bactéries partagent du matériel génétique).
Cela signifie que les gènes que nous pouvons étudier ne sont probablement que la pointe de l’iceberg. Les quelques paralogues universels connus jouent un rôle essentiel dans les processus biologiques fondamentaux, tels que :
- Traduction génétique : La machinerie permettant de créer des protéines à partir de l’ARN, probablement le système moléculaire le plus ancien encore utilisé aujourd’hui.
- Production d’enzymes : Y compris les synthétases d’ARNt aminoacyles, qui garantissent que les bons acides aminés sont ajoutés aux protéines. Des recherches récentes suggèrent que ces enzymes elles-mêmes ont des ancêtres pré-LUCA.
- Fonction de la membrane cellulaire : Maintien de l’intégrité structurelle des cellules.
La complexité des premiers systèmes génétiques
Le fait que certaines enzymes impliquées dans la synthèse des protéines existaient avant LUCA suggère que les premières formes de vie étaient déjà capables d’incorporer des acides aminés dans des protéines génétiquement codées avant l’évolution des codes génétiques modernes. Cela implique une voie évolutive plus complexe qu’on ne le pensait auparavant, impliquant une co-évolution avec la biosynthèse des acides aminés.
“L’histoire de ces paralogues universels est la seule information que nous aurons jamais sur ces premières lignées cellulaires, et nous devons donc en extraire soigneusement autant de connaissances que possible.” – Greg Fournier, MIT
En conclusion, la découverte des gènes pré-LUCA remet en question notre compréhension des origines de la vie. Même si l’ampleur de ces anciennes contributions génétiques reste obscurcie par le temps et l’évolution, les recherches en cours promettent de révéler de nouvelles informations sur l’histoire profonde et cachée de la vie sur Terre.
