Une minuscule particularité chimique aide l’ARN à se regrouper sans cellules

Des scientifiques ont identifié une minuscule particularité chimique qui aide l’ARN à se regrouper en gouttelettes sans membrane environnante, offrant un nouvel indice sur la manière dont les molécules auraient pu s’organiser avant l’apparition des premières cellules.

Dans une étude dirigée par l’université de Buffalo avec l’université de Princeton, les chercheurs ont comparé l’ARN à de l’ADN simple brin portant des séquences génétiques essentiellement identiques. Dans les conditions du laboratoire, l’ARN a commencé à former des gouttelettes à des températures inférieures d’environ 10 °C à celles nécessaires pour l’ADN. Il était aussi plus susceptible de former des réseaux interconnectés donnant aux gouttelettes une consistance de gel.

La clé semble être un groupement contenant de l’oxygène, fixé aux unités de sucre de l’ARN et absent de l’ADN. La microscopie, les mesures aux rayons X et les simulations informatiques suggèrent que cette particularité modifie les interactions de l’ARN avec l’eau et le magnésium, aidant les brins à se rassembler lorsque la température augmente. La modification chimique de ce groupement a réduit la tendance de l’ARN à former des gouttelettes.

Cette découverte est importante parce que l’ARN peut à la fois porter l’information génétique et contribuer à catalyser des réactions chimiques. Une hypothèse influente le situe aux premiers stades de l’apparition de la vie, mais expliquer comment cette molécule fragile aurait pu se regrouper et survivre sans cellules reste un défi.

L’étude, publiée dans Nature Communications, ne démontre pas que ces gouttelettes ont contribué à l’apparition de la vie. Elle fournit néanmoins aux chercheurs un mécanisme plus précis à explorer, notamment pour déterminer si des compartiments d’ARN à la consistance de gel auraient pu offrir une protection dans des conditions difficiles.