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Chercheur : Cyrille Barrette
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Histoire : L'ORIGINE DE LA VIE
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Francisco Varela : qu’est-ce que la vie ?

L’expression de certains gènes modifiée par la méditation

Les révélations du génome néandertalien

Démystifier neuroscience et épigénétique

Les trois infinis : le grand, le petit et le complexe

L’art de la vulgarisation scientifique : l’exemple de Joël de Rosnay

Des « liens-cadeaux » pour finir l’année 2014

Chaque semaine pendant un an et demi, il prend en photo… son cerveau !

Cette liste donne les durées approximatives écoulées depuis quelques grands événements qui ont mené jusqu’à nous.

- 14 milliards d’années (MA): Big Bang

- 4,6 MA: formation de la Terre

- 4,45 MA: formation de la Lune par collision de la Terre avec une miniplanète.

- 3,9 MA: premières formations rocheuses

- 3,5 MA: apparition de la vie

- 3 MA: apparition des premières algues bleues et des eucaryotes

- 2 MA: profusion des algues bleues (montée de l’oxygène atmosphérique à 1%); première cellule eucaryote

- 1,5 MA: cellules eucaryotes avec mitochondries

- 1 MA: apparition de la sexualité

- 650 millions d’années (mA): apparition des formes multicellulaire

- 400 mA: apparition des premières plantes terrestres

- 300 mA: condensation du gaz carbonique par les plantes (l’oxygène monte à 21% et le gaz carbonique disparaît)

- 200 mA: apparition des grands ordres animaliers: reptiles , mammifères et oiseaux

- 40 mA: apparition des primates

Lien : The family tree of lifeLien : L'origine de la vieLien : Outil :  Le lien entre l’ontogénie et la phylogénie
LE PASSAGE DU NON-VIVANT AU VIVANT
LES BRIQUES ÉLÉMENTAIRES DE LA VIE

On peut cerner avec suffisamment de précision l’époque où la vie a débuté sur notre planète (voir encadré). On sait aussi que les premiers balbutiements du vivant ne sont pas nés de rien mais s’inscrivent dans la continuité de l’évolution cosmique qui nous relie aux étoiles, incubateurs des atomes de nos molécules.

Mais comment peut-on définir un être vivant ? Autrement dit, quelles sont les propriétés que l’on doit retrouver dans un système pour pouvoir le caractériser de vivant ? Le plus souvent, un organisme vivant échange de la matière et de l'énergie avec son environnement tout en conservant son autonomie. « La seule raison d’être d’un être, c’est d’être », comme l’a si joliment dit Henri Laborit. La structure qui autorise cette autonomie, cette autopoïèse dirait Francisco Varela, est la cellule. Sa stabilité est assurée par des rétroactions négatives qui lui apportent cette indépendance relative face à son environnement.

Outil : la cybernétique

Le problème, c’est qu’on peut considérer une usine construite par les humains comme une cellule qui répond à ces critères… Il faut donc ajouter quelque chose d’essentiel : le fait qu’un être vivant se reproduit et évolue par sélection naturelle. Dans le langage des biologistes évolutionnistes, on dit qu’il s’agit d’entités qui se répliquent et qui subissent une pression sélective de leur environnement.

La vie implique donc aussi forcément un autre ingrédient, le hasard, puisque ce dernier est la source même de la variabilité sur laquelle s’exerce la sélection naturelle. La vie implique aussi une capacité de mémoire pour stocker l’information acquise au fil des générations, en d’autres termes pour retenir les bons coups du hasard. C’est ce que fait l’ADN, cette longue molécule située dans le noyaux de chacune de nos cellules. L’enchaînement des nucléotides de l’ADN contient en effet l’information pour construire les constituants de base de la cellule, les protéines.

Les étapes de fabrication d’une protéine sont assez bien connues et impliquent d’abord la transcription de l’ADN en ARN messager (ARNm), puis la traduction de cet ARNm en protéine grâce aux ribosomes et aux ARN de transfert (ARNt) situés dans le cytoplasme à l’extérieur du noyau cellulaire. (voir schéma)

Or, certaines protéines sont essentielles à la réplication de l’ADN. Une question se pose alors : quel ADN a donc été à l’origine de ces protéines si l’ADN ne peut se répliquer sans elles ? C’est la question de l’œuf ou de la poule, version moléculaire et appliquée à l’origine de la vie !
 

Lien : DNA HomeLien : La molécule d'ADN a la forme d'une double hélice. Lien : Il était une fois... l'ADN


Considérer le vivant comme des entités qui se répliquent et qui subissent une pression sélective de leur environnement correspond à la définition minimale de la vie que proposent plusieurs biologistes comme Richard Dawkins.

On notera au passage que cette définition ne tient pas la matière organique comme seul support possible au développement de formes de vie. Avec le développement informatique exponentiel que l’on connaît, on serait bien mal avisé d’affirmer avec certitude qu’un processus de reproduction et de sélection différentiel ne pourra jamais se dérouler sur support de silicium.

Dawkins affirme d’ailleurs qu’une telle nouvelle forme de vie sur un autre support que le carbone existe déjà sous la forme des « mèmes ». Les mèmes seraient l’équivalent mental du gène, c’est-à-dire toute idée, concept, image, savoir-faire, etc. qui se transmet d’un cerveau humain à un autre et dont certaines variantes se répandent davantage que d’autres.

Outil : La sélection naturelle de Darwin
       
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Histoire
Histoire : DES ENZYMES PAR MILLIERSHistoire: La génération spontanée : Histoire d'une hypothèse persistante

Les révélations du génome néandertalien

Démystifier neuroscience et épigénétique

Une visite guidée des trois infinis : petit, grand et complexe

Dans les années 1920 deux chercheurs, Oparine et Haldane, proposent indépendamment que les premiers composés organiques sont apparus dans une soupe primitive alimentée par des réactions chimiques se déroulant au sein d'une atmosphère sans oxygène. En 1953, Stanley Miller et Harold Urey confirment cette hypothèse par une célèbre expérience in vitro montrant que les composés de base de la vie organique (acides aminés, sucres, bases azotées) sont créés spontanément dans des conditions proches de celles de la Terre primitive.

Bien que l’on considère aujourd’hui que les conditions recrées par Miller et Urey dans leur expérience ne s’accordent plus tout à fait avec les données récentes sur les conditions qui prévalaient il y a près de quatre milliards d’années, cette expérience demeure un jalon important dans l’histoire de la quête de nos origines.

Expérience : L'origine des briques élémentairesExpérience : La fin d'un mythe : l'expérience de MillerChercheur : L’origine de la vie  Stanley L. Miller 1930 -
LES BRIQUES ÉLÉMENTAIRES DE LA VIE
LE PASSAGE DU NON-VIVANT AU VIVANT

Outre la membrane lipidique et les glucides qui sont des constituants essentiels de la cellule, les protéines et les acides nucléiques (ADN et ARN) ont un rôle primordial à jouer dans l’unité de base de la vie, la cellule.

Les protéines jouent plusieurs rôles dans la cellule: les protéines structurelles constituent l’armature des cellules, les protéines de défense (anticorps) neutralisent les envahisseurs microbiens, les protéines de transport apportent l'oxygène jusqu’aux cellules, etc. Finalement, une classe de protéines particulièrement importantes est constituées des enzymes qui favorisent certaines réactions chimiques.

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Qu’elles soient structurelles ou enzymatiques, les protéines sont toutes construites en suivant les plans imposée par l’ADN et véhiculés hors du noyau par l’ARN messager.

Ces acides nucléique, ADN (acide désoxyribonucléique) et ARN (acide ribonucléique) sont de longues chaînes formées de quatre types de molécules appelées nucléotides. Un nucléotide est formé d'une base, d'un sucre et d'un ou plusieurs groupements phosphate.

Pour l'ADN, les bases sont l'adénine (A), la guanine (G), la cytosine (C) et la thymine (T). Dans l’ARN, l'uracile (U) remplace la thymine. De plus, le sucre que l’on retrouve dans l’ADN est un désoxyribose alors que c’est un ribose pour l’ARN.

L’ARN, longtemps restée dans l’ombre de l’ADN qui compose nos gènes, suscite depuis le début des années 1980 un engouement suite à la découverte de ses propriétés enzymatiques qui éclairent sous un jour nouveau les origines de la vie.

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