ADN-ARN : les piliers de la cellule

ADN (Acide désoxyribonucléique)

ARN (Acide ribonucléique)

Localisation : dans les cellules eucaryotes (dotées d’un noyau), l’ADN est situé dans le noyau cellulaire ainsi que dans les mitochondries et dans les chloroplastes des cellules végétales.

Composition chimique : du désoxyribose (sucre), des groupes phosphate et quatre bases azotées (A pour adénine, C, cytosine, G, guanine et T, thymine).

Structure : une double hélice, où deux brins d’ADN sont enroulés l’un autour de l’autre. Les brins sont maintenus ensemble par des appariements de bases complémentaires (A avec T, C avec G) et forment une structure stable.

Fonction : contenir et stocker sur le long terme l’information génétique de l’organisme.

ARN

Localisation : présent dans le noyau, on trouve aussi l’ARN dans le cytoplasme des cellules. Composition chimique : du ribose (sucre), des groupes phosphate et des bases azotées (A pour adénine, C, cytosine, G, guanine et U, uracile). La principale di érence avec l’ADN réside dans la nature du sucre, mais aussi dans la présence d’uracile (U) à la place de la thymine (T).

Structure : l’ARN est monocaténaire (un seul brin) et se replie sur lui-même par appariements. Fonctions : très nombreuses.

Présence attestée d’eucaryotes multicellulaires. Néanmoins, des fossiles d’êtres pluricellulaires possiblement plus anciens (ci-contre) ont été découverts dans des argiles noires du bassin de Franceville, au Gabon. Date : – 2,1 milliards.

Plus vieux fossiles indiscutés d’êtres pluricellulaires, tridimensionnels et non plus seulement plats (faune d’Ediacara, de Doushantuo…)

Explosion des formes de vie pluricellulaires au Cambrien. Toutefois, selon une étude récente, cette diversification aurait été plus progressive qu’on ne le pensait et se serait étalée sur au moins 100 millions d’années (voir L’aube de la faune, par R. Wood, page 44).

Qui a été le premier ?

Depuis les années 1980, la théorie d’une vie originelle « tout ARN » (A) est devenue dominante. Fondée sur la double capacité de l’ARN à catalyser des réactions chimiques et à stocker de l’information, elle colle bien au comportement des systèmes vivants, mais sans expliquer la formation de l’ARN lui-même. Or l’apparition aussi précoce d’une molécule aussi complexe est jugée peu probable par ceux qui penchent pour une autre voie, surnommée « métabolisme d’abord » (B), laquelle postule que des réseaux de réactions chimiques primitifs ont engendré leurs propres constituants, o rant après sélection une rampe

(A) Tout ARN (B) Le métabolisme

Acides nucléiques (monomères)

Les monomères se combinent en polymères. Les polymères catalysent la formation de monomères.

Soupe primordiale à base de petites molécules carbonées Des catalyseurs multiplient les formes possibles de molécules. Des réseaux de réactions se forment.

Des polymères identiques s’assemblent sans intermédiaires.

La sélection naturelle conduit à une plus grande polyvalence catalytique. Le métabolisme évolue jusqu’à prendre sa forme actuelle.

Spécialisation des rôles : stockage de l’information génétique pour l’ADN, catalyse et structuration de la cellule pour les protéines.