Les mécanismes pré-génétiques qui ont inventé les protéines

[Jacques]

Je délaisse les bagarres stériles avec Julien, pour lancer une vraie question, auxquelles nous n'aurons guère que des réponses spéculatives, et quelques certitudes négatives :

Les mécanismes pré-génétiques qui ont inventé les protéines et la génétique ?

En étudiant la génétique des êtres actuellement vivants, on étudie une biologie très aboutie, très évoluée. Or cela n'a probablement plus grand chose à voir avec la sélection initiale archéobiotique qui a pu aboutir à ce système fort perfectionné de codage ADN, ARN, protéines.
Je crois savoir qu'il y a déjà depuis quelques dizaines d'années un consensus sur l'origine extraterrestre, par chimie froide interstellaire, des acides aminés.

L'autre voie de recherche que je suggère est complémentaire. Pierre Thuillier, dans ses articles parus dans La Recherche, avait exhumé le cas de Leduc, au 19e siècle, qui en développant des fleurs d'osmose, avait cru avoir inventé la vie. C'est vrai que de nombreux clichés étaient saisissants de ressemblance apparente avec des structures vivantes, végétales. Les souffleurs sous-marins aussi sont des constructions baroques, dues à la précipitation de sels dissous, exactement comme les fleurs d'osmose de Leduc
J'étais professionnellement assez familier avec les membranes de précipitation osmotiques. Le béton au laitier des tunnels du métro parisien sous la Seine, vers 1900, profite justement de ces membranes d'osmose intergranulaire, qui le rendent imperméable, contrairement à un ciment Portland.

Suite du parcours heuristique :
Et si pour inventer les protéines, il avait fallu inventer les membranes d'abord ?
La première caractéristique thermodynamique d'un être vivant, est qu'il s'interpose sur un flux d'énergie et de matériaux, et qu'il le canalise et le détourne à son profit.
Mieux vaut avoir des membranes pour cela ! De quelles sortes, aux origines ? Des membranes benthiques. Possible.
Des membranes de surface, sur l'eau, plus ou moins stagnante. OK aussi.
Et les bords des souffleurs sous-marins, bien sûr.

Autre piste heuristique peu étudiée : en pédologie, on fait grand cas des complexes argilo-humiques du sol. Lors de la phase prébiotique, des complexes argilo-pré-protéiques ont-ils pu faire l'objet d'une sélection ?

Autre question. Actuellement, la mer est salée, et le cation dominant est le sodium. Tandis qu'il ne domine pas dans les eaux des fleuves, tous climats confondus, toute conditions végétales confondues. On sait pourquoi : le potassium est piégé dans les argiles marines pré-micacées, glauconite par exemple. De là, le plus gros est recyclé dans le manteau par la subduction, une minorité est expulsée en laves, une autre minorité est transformée en croûte terrestre et notamment en granite via des plutons, enfin quelques écailles de fonds océaniques émergent, piégées en croûte terrestre, par exemple dans l'Himalaya ou dans les Alpes, lors de la collision de deux plaques (ophiolites). En moyenne, il y a eu augmentation de croûtes terrestres, avec piégeage du potassium originaire du manteau. Côté magnésium et calcium, ils sont aussi piégés dans des argiles marines, mais surtout dans des tests, des coquilles, des calcaires, des marnes.
La question : dans les mers de la Terre primitive, le rapport Na/K était-il comparable à ce qu'il est présentement, ou nettement moins élevé ? Or il joue un rôle énorme dans nos cellules, notamment dans nos axones. Tous nos liquides intracellulaires sont nettement moins sodiques que l'eau de mer.





Corrections de l'après-midi : géochimie manteau/croûte terrestre.

[Jacques]

Rappel parfois nécessaire.
Non, l'algorithmique n'est pas une nouvelle danse !
Non, la pédologie n'est pas l'étude des pédérastes !

[El Kabong]

Salut Jacques,

Ce sont de très bonnes questions, j'en sais très peu à ce sujet. Je sais qu'a l'origine que l'oxygène libre était très rare dans l'atmosphère et dans les océans (sauf dans l'eau, bien sûr), l'oxygène était automatiquement fixé par des éléments comme le Fer*, d'ailleurs presque tout le fer en solution a été oxydé par l'oxygène produit par les premières formes de vie photosynthétiques. Cet absence d'oxygène démontre aussi l'absence de couche d'ozone, donc le rayonnement UV devait être assez fort...

Les autres éléments tels le Potassium (K), Calcium (Ca), Magnésium (Mg), ainsi que d'autres métaux ont été "consommés" par les nouvelles formes de vies émergentes à l'époque (pré-cambrien, cambrien). Pour bien faire, ça nous prendrait un échantillon des océans à l'origine.

Il doit y avoir quelques renseignements sur le sujet en géologie historique...Ça demande une recherche sur le sujet.

À bientôt!

*Les oxydes de fer ont ensuite précipités sur les rivages des continents.

[Jacques]

Toujours un regard thermodynamique.
J'ai fait peu de biologie et surtout lors des deux premières années de Licence de psycho. Enfin, c'était quand même intensif, à ce moment là. Et presque plus en maîtrise, surtout orienté autour des conditions d'imagerie, par exemple du monoxyde NO comme médiateur de dilatation de vaisseaux sanguins pour apporter juste aux neurones qui travaillent fort à ce moment là.

Ces codages de protéines, cette réplication de l'ADN, c'est l'aboutissement d'un rêve de chimiste, de super-super-super-super-super-catalyseurs, super-super-super-super-super-sélectifs.
Dites ? Il a fallu des super-super-super-super-conditions de sélection pour aboutir à des trucs aussi magiques ?
Ce sont ces super-super-super-super-conditions de sélection qui nous posent une grande énigme. La thermodynamique irréversible, et des structures anti-dissipatives dont nous n'avons pas grande idée...

[Poulpeman]

Salut tout le monde,

L'article de wikipédia sur les origines de la vie est pas mal à ce sujet.
(http://fr.wikipedia.org/wiki/Origine_de_la_vie)

Pour completer y'a les réferences.

Cordialement.