Tanger 5/12/14

L'apparition de l'ADN

essai

1. Contrainte / liberté
2. Organisation
3. Liaison covalente biotique
4. Compatibilité
5. Cohérence
6. Croissance prébiotique
7. Reproduction

Le cheminement de ma réflexion

1. Continuité de l'évolution moléculaire à l'évolution darwinienne

2. Le concept de compatibilité avec les acides aminés

3. L'aromaticité et la thymine créent une musique

4. Cette musique crée des séquences harmonieuses et des séquences dis-harmonieuses qui correspondraient aux hélices, feuillets bêta et séquences libres aux niveaux des protéines

5. Le fleuve d'électrons et les contraintes qu'il crée

6. Les 3 particules : photon électron proton

7. L'évolution de la membrane prébiotique

8. Séparation du concept Action/Réaction en compatibilité biologique et cohérence de l'ADN et de la membrane en interaction avec l'environnement

9. La croissance remplace la duplication

10. La reproduction concerne l'ensemble, ADN, Membrane et la dynamique réactionnelle

Tanger 7/12/14

Les origines de la vie, une conception globale de la matière

Tanger 8/12/14

La recherche sur les origines de la vie: les principes fondamentaux

Un concept c'est voir avec, concevoir, quelque chose que j'imagine et que je me représente, qui n'a aucune réalité en dehors de mon esprit.

Un processus est un phénomène réel qui se déroule sous mes yeux. Si mon concept est en accord avec le processus alors je l'intègre dans mon esprit et je suis en accord avec moi-même : je comprends, je prends avec.

Un principe est un processus qu'on conçoit et qu'on peut transmettre à autrui. On se comprend. Il devient fondamental quand tout le monde le comprend.

Les principes que je développe ici concernent le vivant. Je les généralise au comportement de la matière qui se situe entre le minéral et le vivant et qu'on appelle l'état prébiotique. J'ai conçu cette généralisation en étudiant les processus physico-chimiques susceptibles de représenter cet état prébiotique, processus qui sont largement documentés dans la littérature scientifique.

Une première ébauche a été écrite dans l'article « continuité entre évolution moléculaire et évolution darwinienne  ».

Tanger 10.12.14

reformulation

La gravitation

Contrainte / liberté

L'électromagnétisme

Les liaisons faibles : Organisation

Les liaisons fortes : Liaison covalente biotique

Les interactions

Compatibilité : interactions entre les constituants du vivant

Cohérence : interactions de la cellule avec son environnement

L'évolution moléculaire

Croissance prébiotique

Reproduction

Les principes que je développe ici concernent le vivant. Je les généralise au comportement de la matière qui se situe entre le minéral et le vivant et qu'on appelle l'état prébiotique. J'ai conçu cette généralisation en étudiant les processus physico-chimiques susceptibles de représenter cet état prébiotique, processus qui sont largement documentés dans la littérature scientifique.

Une première ébauche a été écrite dans l'article « continuité entre évolution moléculaire et évolution darwinienne  ». Cette ébauche part plutôt du minéral vers l'ADN en passant par les liposomes prébiotiques. Mais c'est en réalisant leur importance en les généralisant au vivant que je me suis rendu compte qu'on pouvait au contraire essayer de retrouver certains processus du vivant dans le monde minéral. Cela ne concerne pas, cependant, tous les processus du vivant car certains processus du vivant portent la marque de la complexité propre à lui. Je ne citerai que trois processus propres au vivant qu'on considère souvent dans la recherche sur les origines de la vie et qui sont d'une grande complexité jusqu'à parler de processus intelligent, portant l'empreinte de l’anthropomorphisme. C'est l'information qui suppose une interprétation, la réparation de l'erreur (ADN) qui suppose qu'on connaît déjà le fonctionnement et la sélection qui sous-tend un objectif.

Je cite le cas de la sélection car il est intéressant pour 3 raisons principales :

• C'est le fondement de la théorie de l'évolution darwinienne. Mais on parle alors de sélection naturelle pour bien préciser que ce n'est pas un concept finaliste, avec un dessein intelligent. Ce qui est le cas pour la science actuelle. Mais ça dénote du coup son haut degré de complexité qui le met hors de portée de l'évolution prébiotique.
• Dans les théories prébiotiques on utilise souvent le processus de sélection comme moteur de l'évolution de l'état prébiotique étudié. La théorie la plus en vogue utilisant la sélection est la théorie du monde ARN. Or la sélection n'a de sens qui s'il y a reproduction intégrale de l'entité étudiée, notamment le protobionte, et non seulement un de ses composants qui est l'ARN dans cette théorie. Ce qui nous remet toujours dans le paradoxe de l’œuf et de la poule.
• La troisième raison pour laquelle je cite ce processus, hors de portée de l'évolution prébiotique, c'est qu'il doit être l'aboutissement même de l'évolution prébiotique. On ne doit pas donc le considérer pendant cette évolution.

Cette démarche donc de considérer des processus fondamentaux communs au vivant et à l'état prébiotique m'est apparue très fructueuse comme l'atteste les conclusions aux quelles aboutit son ébauche dans « continuité entre évolution moléculaire et darwinienne ». Réflexion que je vais exposer et développer encore plus dans cet article. Au workshop de OQOL2014 a été proposée une question de travail pour l'avenir comme telle :

Quelles sont les caractéristiques propres au vivant ?

Cette question me paraît à priori beaucoup moins pertinente pour la recherche sur les origines de la vie que la question qui pourrait remplacer ma réflexion sur les processus fondamentaux communs au vivant et à l'état prébiotique comme telle :

Quels sont les processus fondamentaux communs au vivant et à l'état prébiotique ?

Pourquoi cette dernière question est plus pertinente?

Parce que la 1ère nous concerne et on serait plus enclin à donner plus d'importance à certains processus qui sont loin de l'état prébiotique. Que une fois réunies toutes les caractéristiques propres au vivant il faudra trouver le processus qui permettra de passer du prébiotique au vivant et qui par définition n'est pas une caractéristique du vivant.

La 2ème question sera d'autant plus pertinente que l'on identifiera exactement la part prébiotique et la part biologique d'un processus qu'on aura conçu. Cela n'est pas facile aussi, car nous faisons parti du vivant, mais nos connaissances actuelles du minérale et du vivant ( physique, chimie, biologie et psychologie) nous permettront de hiérarchiser les processus du plus minéral à celui plus proche du vivant. C'est cette continuité qui nous permettra d'avancer, en éliminant l'anthropomorphisme comme on l'a vu précédemment pour l'information et la réparation.

 Paris 16.12.14

reformulation

La gravitation

Contrainte / liberté

L'électromagnétisme

• Les liaisons faibles : Organisation et zwitterions.

• Les liaisons fortes : Liaison covalente biotique, toute liaison covalente doit être imposée par la contrainte et l'organisation. Donc aucune réaction spontanée. La raréfaction des molécules d'eau libres, les autres étant adsorbées par les structures provoquées par l'organisation, déplace les équilibres chimiques de toute réaction faisant intervenir l'eau notamment interdiction des hydrolyses et accumulation des molécules les plus énergétiques obtenues par condensation déshydratante. Par contre la majorité de l'organisation par liaison covalente va se faire par les transferts de groupes notamment phosphorés. La raréfaction de l'eau libre se fait par le principe d'organisation qui permet la ségrégation Na/K.

Les interactions

• Compatibilité : interactions entre les constituants du vivant; entre les aas ( réactions intramoléculaire ou plutôt d'intra-groupe d'aas ) interaction minimale; entre aas et ARN interaction maximale pour empêcher toute réaction spontanée extra-groupe de l'ARN. Inhibition et modification de l'ARN, protection et réparation de l'ADN. Toute molécule du métabolisme produite avec liaison covalente doit être compatible avec les aas et doit subir la contrainte des structures et notamment celle des groupes d'aas libres, reliés par des liaison hydrogène. La membrane doit être compatible avec les aas ( tête zwitterionique des PLDs et leur queue est inactive et hydrophobe comme le radical de certains aas ) et avec les nucléotides (phosphate). Par contre c'est la membrane qui définit par son organisation et sa structure l'espace de compatibilité.

• Cohérence : interactions de la cellule avec son environnement. Donner la définition de la cohérence et ses propriétés. Cohérence nulle gaz parfaits, cohérence de l'eau variable de presque nulle dans la vapeur à maximum dans cristal de glace à très haute pression, cohérence max cristaux. La cohérence peut être étudiée à n'importe quelle échelle ( particule, noyau, atome, molécule, structure de dimension quelconque). Pour les origines de la vie je considère les cohérences relatives dans l'eau liquide des macromolécules ou des structures comme le liposome. Parler de celle des ions organisateurs ( cohérence de l'atome qui sous-tend les propriétés que nous avons vues dans le principe d'organisation ) et des petites molécules dont la cohérence concerne la chimie intra-moléculaire.

  • Le liposome: structure unique dans le monde moléculaire. Il allie une contrainte maximum à 2 dimensions où les PLDs sont totalement libres et ne peuvent échapper. Son organisation est unique aussi car c'est une surface fermée (alors que les surfaces minérales sont ouvertes et infinies), il est constitué de 2 phases monomoléculaires (épaisseur d'une seule molécule de PLD). Cette cohésion est aussi unique parce qu'elle est basée sur la topologie sphérique qui apporte une cohésion géométrique. Sa cohésion physique est due aux forces faibles qui est renforcée par la cohésion apportée par la dynamique des têtes hydrophiles zwitterioniques auxquelles peuvent s'amarer les aas.  La cohérence apportée par les têtes peut être à l'origine de la chiralité des aas, mais en tout cas la cohérence apportée par la chiralité L des aas s'additionne à celle des queues aliphatiques, alors qu'elle serait nulle ou plutôt négative si leur chiralité était D. Pour l'origine de la vie la simplicité de la tête est effarante et relie par 4 liaisons covalentes (la liaison ester, elle est la plus facile à établir après celle de l'hydrate d'acide) un minéral, le phosphate, le glycérol adapté pour une cohérence minimale (2 chaînes aliphatiques) avec une souplesse maximale et une amine à 2 carbones adaptée aussi à une cohérence maximum apportée par la liaison ionique entre le phosphate d'un PLD et l'amine du PLD voisin. A la grande simplicité de la synthèse de la tête s'oppose le paradoxe de l’œuf de la poule, car le glycérol est la molécule biologique la plus difficile à obtenir dans des conditions prébiotiques. La réaction de formose en produit en quantité infime. Résoudre cette énigme c'est considéré le liposome comme le début de la vie.

  • Les protéines

    • Les groupes d'acides aminés non liés par la liaison peptidique: Le groupement des aas est favorisé par la structure, la géométrie, la cohérence du liposome et par l'organisation des petites molécules à l'intérieur suite à la ségrégation Na/K. Ces regroupements ont une propriété principale qui les différencient des protéines, c'est de ne pas avoir des aas liés par une liaison peptidique. Ils peuvent adopter alors des configurations plus ou moins temporaires et plus ou moins fortes suivant la cohérence du groupe établie par les 7 autres composantes de la cohérence des protéines (voir suite). Cependant leurs zwitterions peuvent établir une liaison peptidique ionique ou hydrogène, mais non covalente. Ces zwitterions peuvent à tout moment interagir avec d'autres type de zwitterions (PLDs), avec d'autres molécules notamment avec l'aromaticité (bases nucléiques), la polarisation ou les charges. Ces groupements n'ont pas nécessairement une grande efficacité, mais nous savons qu'un simple aa peut être catalyseur (ref.). Ces groupements peuvent agir quand certaines contraintes apparaissent dans les structures, c'est le cas de la formation des pores en même temps que se forme la membrane prébiotique. C'est le cas aussi lors de la formation des têtes hydrophiles quand les vésicules ne sont formés que d'acides gras présentant une surface quasi minérale (sans zwitterions). Mais ils peuvent aussi rassembler les bases nucléiques et les mettre côte à côte favorisant ainsi des groupements analogues mais formés de bases aromatiques, qui eux possèdent, même non liées, une grande puissance de cohérence. Si en plus ce sont des groupements de NMP ou NDP ou NTP appariés ils peuvent créer de fortes contraintes qui feront réagir les groupements d'aas qui les accompagnent. On peut considérer que, étant donné la force de la cohérence aromatique et les contraintes qu'elle puisse générer même s'il n' y a pas liaison phosphodiester, étant donné la présence des groupements d'acides aminés à côté des groupements des bases nucléiques, étant donné les déplacements des équilibres chimiques effectués par la ségrégation Na/K favorisant les condensations déshydratantes, les premières liaisons phosphodiesters covalentes puissent se former soit par condensation déshydratante ou par transfert de groupe. Ces 1ères liaisons covalentes, même si elles sont rares et difficiles à se faire, elles se situent au sommet de la pyramide de la chaîne des réactions imposées par l'organisation du liposome et la ségrégation Na/K. Cependant il faut noter que la plus grande cohérence obtenue par les groupements d'acides nucléiques est celle faite par les dN. Dans chiralité prébiotique (discussion) j'ai montré que dans le métabolisme actuel tous les dNs peuvent être obtenues par les réactions  EC.2.4.2. qui unissent une base au dR. Ces enzymes sont très simples. Par ailleurs j'ai proposé dans évolution de la membrane prébiotique que les dNMPs peuvent se former à partir des bases nucléiques qui sont hydrophobes  (et incluses dans la membrane) et de D-glycéraldéhyde plus l'acétaldéhyde. Le 1er est le 2ème produit de la réaction de formose supposée survenir dans la soupe prébiotique et à l'initialisation du métabolisme avant la ségrégation Na/k. Le 2ème est parmi les 1ers produits de la réaction de Fischer-Tropsch supposée à l'origine de la soupe prébiotique. Cette synthèse hypothétique est l'équivalente proposée pour la synthèse de la 1ère liaison ester entre un acide gras et le glycérol sur la surface des vésicules d'acides gras (voir chiralité prébiotique). Il y a création d'un cercle vertueux car ces liaisons phosphodiesters augmentent la cohérence de l'ADN qui à son tour augmente les contraintes qui à leur tour sollicitent l'intervention des groupements d'aas.

    • La structure secondaire et tertiaire des protéines: hélices et dipôles, feuillets beta et présentation des radicaux ( fonctions de la chimie organique ) sur une surface ( donc plus ou moins rigide ) à l'instar des surfaces minérales qui exposent directement leurs propriétés minérale ( pas de fonctions chimiques organiques). La cohésion des protéines a 8 composantes.  6 composantes sont des forces physiques et 2 sont de nature géométrique créées par les ces forces physiques. 2 forces physiques concernent le squelette: les liaisons covalentes qui permettent les repliements donnant des zones de la protéine à cohérence locale et les liaisons hydrogène qui créent les 2 structures géométriques cohérentes que sont les hélices et les feuillets beta. 4 forces physiques concernent les radicaux: les forces ioniques, la polarisation, l'aromaticité et l'hydrophobicité. Ces 4 dernières forces permettent à la protéine d'interagir avec son environnement pour maximaliser sa cohérence, à elle, dans les conditions optimales biotiques. Ces cohérences locales créent des forces locales de puissance variable (les hélices créant les dipôles peuvent être de 3 à 67 aas de long) qui réorganisent les molécules d'eau de façon dynamique puisque les forces créées varient dans l'espace. Mais les forces de cohérence des radicaux, localement parce qu'ils sont de même nature, peuvent avoir un grand pouvoir organisateur sur d'autres types de molécules que l'eau: bases aromatiques, chaînes aliphatiques et toutes autres petites molécules du métabolisme.

    • La structure quaternaire: super-structures dont la puissance de cohérence est modulable et démontable à la manière du jeu de Lego.

  • L'ADN:

  • l'ARN:

L'évolution moléculaire

• Croissance prébiotique

• L'évolution prébiotique. Ce principe fondamental a été conçu pendant le voyage de Tanger à Paris du 14.12.15. Mais je ne l'ai mis ici que le 16.

• Reproduction

Paris 19.12.14

L'évolution moléculaire

• Croissance prébiotique: synthèse des dN, voir chiralité prébiotique/discussion dans le paragraphe EC.2.4.2.1. C'est la croissance de l'ADN par duplication et les enzymes de réparation, voir moteurs moléculaires Tanger 12.12.14 dans le concept global.
  

• L'évolution prébiotique. Ce principe fondamental a été conçu pendant le voyage de Tanger à Paris du 14.12.15. Mais je ne l'ai mis ici que le 16. Après la croissance même infime de l'ADN comme on doit le voir dans le paragraphe précédent, la transcription vient juste après, avec le moteur moléculaire de la transcription plus simple que celui de la réplication qui nécessite la synchronisation avec la membrane et le métabolisme et ne se réalise qu'après toutes les transcriptions. Lire les pages suivantes sur la RNA polymérase: wiki-en, CRP-EcoCyc (cAMP regulator protein), CRP-uniprot, subunit α. Dans wiki-en il est dit qu'il y a des évidences que la RNA polymérase corrige les mismatchs bien qu'elle n'ait pas d'exonuléase. Par ailleurs la transcriptase réverse n'existe que chez les virus à ARN que je positionne après l'apparition de la reproduction puisqu'ils vont utiliser l'ADN polymérase comme modèle et les ressources produites en continu par la traduction. La traduction est l'aboutissement de l'évolution prébiotique, suivie de la reproduction. J'ai étudié aussi les modifications des bases des ARN pour essayer de comprendre le pourquoi de la Thymine dans l'ADN. Voir pour cela Modomics et le calc dans le dossier "hta160/GlobCoooLife/Eeepc91113/rna-bases/Bases modifiées.ods".

• Reproduction: C'est l'aboutissement de l'évolution prébiotique avec la mise en place du moteur moléculaire, DNA polymérase.
  

Paris 22.12.14

L'électromagnétisme

• Les liaisons faibles : Organisation et zwitterions.

• Les liaisons fortes : Liaison covalente biotique, toute liaison covalente doit être imposée par la contrainte et l'organisation. Donc aucune réaction spontanée. La raréfaction des molécules d'eau libres, les autres étant adsorbées par les structures provoquées par l'organisation, déplace les équilibres chimiques de toute réaction faisant intervenir l'eau notamment interdiction des hydrolyses et accumulation des molécules les plus énergétiques obtenues par condensation déshydratante. Par contre la majorité de l'organisation par liaison covalente va se faire par les transferts de groupes notamment phosphorés. La raréfaction de l'eau libre se fait par le principe d'organisation qui permet la ségrégation Na/K.

• La résonance: Dans une molécule les électrons de valence entrent plus ou moins en résonance. Dans un atome l'ensemble des électrons changent de conformation par résonance. On entre dans le domaine de la quantique. La résonance concerne surtout les petites molécules, les atomes de plus en plus lourd. C'est plus que de l'organisation. Mais une structure a aussi de la résonance, certes très faible mais elle existe. Par exemple les phonons des surfaces. La nécessité d'introduire ce principe c'est le rôle des cofacteurs donc les petites molécules du métabolisme et les métaux de transitions. La résonance maximum est obtenue avec porphyrines: un métal coordonné  dans une molécules, hèmes, B12, clusters Fe-S... Mais la résonance est à la base surtout des acides nucléiques monomères puis polymères. L'ADN crée une résonance de structure, mais pas l'ARN. La résonance de l'ADN se fait dans une dimension, alors que la résonance d'un cristal se fait en trois dimension. Le liposome a une résonance en 2 dimension et beaucoup plus faiblement une résonance en 3 dimension, radiale. L a résonance vient après l'organisation, la liaison forte et la cohérence. L'ARN perd sa cohérence et sa résonance et expose la résonance des bases auxquelles répondent les aas et les protéines. Les protéines et les groupements d'aas ont des résonances morcelées avec des sous-structures très résonantes et unidirectionnelles, les dipôles ne faisant pas intervenir les radicaux  et des structures à 2 dimensions faisant intervenir les radicaux qui peuvent alors avoir une résonance individuelle exacerbée par la résonance de structure, les feuillets béta. Dans les feuillets béta les radicaux peuvent alors intervenir dans l'établissement de liaisons covalentes grâce aux sauts d'électrons. Dans une surface beta les radicaux sont exposés à l'environnement sur un support fixe alors que les aas sont libres de se déplacer en 3 dimensions.
  

 7.2.15  Paris

Il faut mettre la résonance dans les interactions après la cohérence parce que c'est une force qui  émane d'une organisation / structure. Elle est énorme dans une seule dimension. Et c'est l'aboutissement de l'organisation avant le départ de l'évolution prébiotique qu'elle doit initialiser d'ailleurs. Car si toute liaison covalente de type thermodynamique est interdite (voir le paragraphe liaison forte) la 1ère qui s'établira entre 2 acides nucléiques et surtout deoxynucléique, sera piégée dans la croissance de l'ADN. Ce piège est créé par la contrainte globale qui découle de la mise en place de la structure et de l'organisation globale du liposome.

Il faut développer le principe de compatibilité. Jusque là il est né de la recherche de l'interaction entre les acides aminés. Ensuite j'ai avancé en étudiant les interactions  entre ces derniers et les acides nucléiques ( voir dans ce blogue Hors programme, paragraphe pyramide des éternels). En entamant  la recherche sur les acides nucléiques prébiotiques j'ai commencé avec l'idée de trouver les enzymes les plus simples. Mais le fait que certaines enzymes clés sont d'une complexité intermédiaire entre ces simples enzymes et les moteurs moléculaires que sont les polymérases, les ribosomes et les chaînes énergétiques, le fait qu'elles font intervenir souvent des clusters Fe-S et ou plusieurs métaux de transitions m'ont remémorer mes premières  recherche sur le groupement d'aas et de cofacteurs comme début du métabolisme. Hors j'avais quitté  cette voie de recherche à cause de la diffusion en milieu aqueux. Voir pétrole prébiotique. L'état d'avancement de ma réflexion me permet maintenant de ne plus considérer les groupements d'aas dans la structure organisatrice du liposome, seuls, mais de les associer avec les cofacteurs minéraux qui ne nécessitent aucun développement métabolique. Ces groupements assistés par les forces de surface et l'organisation globale, au centre du liposome avec les acides nucléiques, le Mg et le K; dans ou incrustés dans la membrane peuvent, même faiblement, donner naissance à des molécules clés comme la phosphorylation des nucléosides ( EC 3135), la déshydrogénation des ribonucléotides ( EC 1.17.4.1 et 2)  etc.... (à poursuivre). 

J'ai retrouvé l'idée des 1ères enzymes attachées à la membrane (chimio-osmose prébiotique) avec EC 3523 chez E.Coli. C'est très intéressant parce quelle se trouve dans la voie de synthèse de novo de l'Uracile.

 Fractalisation:  Le principe des fractals ici ( pas au niveau mathématiques) c'est qu'on peut reprendre l'évolution moléculaire dans n'importe quel environnement biotique. C'est ainsi que les organelles, le noyau vont évoluer dans le cytoplasme de certaines bactéries pour donner les eucaryotes. Les virus vont évoluer différemment dans les bactéries et les eucaryotes. Il y a même des virus de virus. On retrouvera non pas l'évolution prébiotique, mais une évolution propre à chaque soupe biotique. C'est ainsi que chez les eucaryotes les virus à ARN seront plus abondants et variés utilisant un monde ARN évolué. Les virus des bactéries seraient plutôt des virus à ADN. Les organelles, mitochondrie et chloroplaste, vont évoluer comme en prébiotique mais avec une interaction avec un milieu extérieur riche en structures et molécules biotiques. Les échanges avec le cytoplasme de la cellule hôte va être de toute autre nature mais gardant les principes fondamentaux de l'évolution prébiotique, du principe de contrainte/liberté jusqu'à la reproduction. Le noyau lui aussi va suivre les principes fondamentaux jusqu'à la croissance. Sa reproduction s'intègre à celle de la cellule, par contre sa réplication ressemble beaucoup à la duplication du principe de la croissance prébiotique. Les virus eux vont soit passer directement de l'organisation à la reproduction sans passer par les interactions avec le milieu extérieur puisqu'ils utilisent directement la machinerie protéique de la cellule avec les moteurs ( polymérases ) qu'ils transportent et reproduisent; soit ils vont amorcer une évolution moléculaire comme les phages qui transportent des tRNAs ou les mégavirus qui se dotent de membrane, de protéines ribosomales et de tRNAs. On retrouve en filigrane les étapes de l'évolution prébiotique: la croissance par réplication, la transcription comme moyen d'évolution, évolution à répétition des rRNAs et tRNAs, interactions de ces RNAs avec les aas jusqu'à développer des protéines ribosomales sans pour autant atteindre l'autonomie.

Je résume ici la nouvelle hiérarchie dans le temps et l'espace comme suite:

1. Contrainte / liberté
2. Organisation
3. Liaison covalente biotique
4. Compatibilité
5. Cohérence
6. Résonance
7. Croissance prébiotique
8. Évolution prébiotique
9. Reproduction
10. Fractalisation

22.2.15 Paris

En écrivant les nucléotides prébiotiques il m'a semblé qu'il  fallait changer le titre du concept global. "La recherche sur les origines de la vie: les principes fondamentaux", ce titre paraît un peu pompeux. "Nucléotides prébiotiques" me paraît plus adéquat car l'adjectif "prébiotiques" résume succinctement "la recherche sur les origines de la vie".  C'est "principes fondamentaux" qui paraît pompeux. Cependant l'introduction à ces principes et leurs définitions sont essentiels et je les maintiens dans la démonstration et l'argumentation.  L’ambiguïté évidente du titre "nucléotides prébiotiques" permet d'introduire le plan de ma réflexion: relever cette ambiguïté revient à dire ' si vous traiter des nucléotides c'est que vous êtes déjà dans le biotique, et donc ils ne peuvent pas être prébiotiques'. L'astuce c'est de dire que le biotique ne peut être conçu qu'à partir de la reproduction du protobiotonte et donc que les nucléotides qui interviennent entre la soupe prébiotique et la reproduction durant cette évolution moléculaire peuvent être qualifiés de prébiotiques. Mais contrairement au monde ARN où ces nucléotides sont fournis à la demande et se comportent comme les ARNs modernes et sans la présence de l'ADN, mes nucléotides prébiotiques, ADN et ARN ensembles, vont se comporter de façon tout à fait différente du biotique car ils sont fournis au compte-gouttes par la soupe prébiotique et ensuite par l'évolution moléculaire et doivent, en coopération avec les acides aminés prébiotiques et le liposome, créer le métabolisme.

Mes réflexions, que je développerai dans un chapitre particulier, m'ont conduit à admettre que c'est l'ADN, sous sa forme prébiotique, qui va provoquer les contraintes nécessaires à la création des autres structures et du métabolisme. Aussi on entrevoit le plan général des résultats de ma réflexion:

• Imaginer un environnement géochimique le plus probable pour la production en continu de la soupe prébiotique;
• Formation des liposomes et mise en place par le liposome et les aas prébiotiques qui l'accompagnent, de l'ADN prébiotique;
• Création des autres structures et du métabolisme par l'ADN prébiotique jusqu'à la reproduction.

Les 3 1ers articles que j'ai écrit, dans l'ordre pétrole, chimio-osmose et chiralité prébiotique,

• m'ont permis certes d'entrevoir certaines solutions comme:
  • l'origine de la chiralité
  • la formation des liposomes
  • la chimio-osmose comme moteur de l'évolution moléculaire et
  • le rôle prépondérant des aas dans l'organisation;
• mais m'ont permis surtout, petit à petit le long de la réflexion, à concrétiser les obstacles qui s'opposent à mes à priori et donc de reposer les questions de l'évolution moléculaire autrement:
  • Formation des canaux d'échange à travers la membrane, question à laquelle j'ai répondu par la membrane prébiotique;
  • Mise en place du potentiel électrique de la chimio-osmose à la quelle j'ai répondu par la ségrégation Na/K. Cependant ce potentiel n'est pas suffisant à lui seul pour induire la condensation déshydratante de l'ADP + P en ATP. Est-ce qu'il faut la phosphorylation au niveau du substrat auparavant? Comment sont mis en place les complexes énergétiques membranaires?
  • Interaction entre le liposome et son environnement: Le problème de l'interaction du liposome avec son environnement à partir des concepts de physique classique est apparu très tôt dans ma réflexion dans chimio-osmose prébiotique. J'ai dû le reconsidérer complètement à partir de la physique des milieux condensés et à étendre le nouveau concept aux interactions entre les structures et entre ces structures et leur entourage, à l'intérieur du liposome.
    
  • La réplication: La réflexion évoluant petit à petit m'a conduit à considérer le problème de la réplication, cher au monde ARN, comme un faux problème ou comme à mettre la charrue avant les bœufs. La réplication n'a de sens que pour la reproduction qui elle nécessite entre autre la réplication de l'ADN. La réplication de l'ARN du RNA World ne peut se mettre en place qu’après la reproduction. En atteste la presque absence des virus à ARN chez les bactéries.
  • L'équilibre thermodynamique: En me focalisant sur l'origine des briques élémentaires de la soupe prébiotique j'ai toujours remis à plus tard l'originalité de la chimie biotique qui fait que les réactions à l'intérieur de la cellule se font toujours très loin de l'équilibre thermodynamique. Alors que par continuité, car on admet mal de passer immédiatement à ce stade, l'initialisation du métabolisme peut commencer dans la soupe prébiotique avec les lois de la thermodynamique classique. Certes il faut une continuité mais surtout il faut mettre en place cet état loin de l'équilibre thermodynamique pour commencer à parler de chimie biotique. Après la formation du liposome il faudrait mettre en place cette discontinuité, du moins théoriquement.

1.3.15 Paris

Le principe de continuité

Un principe c'est comme un postulat. Je pose comme point de départ, sans aucune argumentation, que la matière est continue et se comporte de façon continue. Le vivant étant fait de matière, s'il a une propriété donnée la matière doit avoir une propriété semblable qui va évoluer de façon continue vers celle du vivant.

Le concept de continuité/discontinuité

Un concept est une évidence par rapport à nous, nous en tant qu'être pensant. Je discerne des individus, donc pour moi il y a discontinuité. Pour moi je sens que le temps, en tant que durée, est continu. La conception de la réalité se fait toujours, dans notre système de pensée, par la dualité thèse/anti-thèse. Mais en tant qu'être pensant l'anti-thèse de la réalité ne se conçoit pas. On ne peut pas imaginer l'irréel d'où la phrase célèbre de Pascal 'je pense donc je suis'.  Aussi je transforme en concept les principes fondamentaux que j'ai édicté jusqu'à maintenant. Le seul principe que je garde est le principe de continuité qui a valeur de postulat. Ainsi il vient:

1. contrainte / liberté
2. organisation / structure
3. liaison covalente biotique/abiotique
4. action / réaction, que je différencie en compatibilité pour les actions/réactions entre entités du vivant ( pour l'évolution moléculaire à l'intérieur de la cellule) et en cohérence pour les actions/réactions entre les entités du vivant et leur environnement minéral.
5. la résonance
6. la croissance prébiotique
   
7. l'évolution prébiotique
8. la reproduction
9. fractalisation

Il faut signaler la polémique de la continuité en physique théorique: David Tong, 'Quantique mais non discret' dans Pour La Science N° 423 de janvier 2013. Il relève qu'on ne peut numériser les lois fondamentales de la physique parce que les fermions ont une propriété chirale qui, elle, ne peut être numérisée: la force faible agit sur un fermion (électron) qui est entrain de tourner dans le sens anti-horaire (ouvrir) mais n'agit pas sur un fermion  qui tourne dans le sens horaire (fermer).

 20.3.15 Paris

Je reprends la hiérarchisation des concepts car il m'est apparu que la résonance aromatique entre plusieurs molécules peut se faire sans liaison covalente, donc ressemblant de ce fait aux liaisons non covalentes de l'organisation. Ensuite la liaison covalente biotique ne peut apparaître que sous la contrainte la plus puissante qu'est effectivement la résonance aromatique organisée. Les 2 parties du concept d'Action / Réaction vont être séparés: la cohérence valable pour les organisations non covalentes, puis covalentes; la compatibilité concernant les liaisons biotiques uniquement ( dans leur synthèse ou leur destruction).

1. contrainte / liberté
2. organisation / structure
3. résonance
4. cohérence pour les actions/réactions entre les entités du vivant et leur environnement minéral.
5. liaison covalente biotique/abiotique.
6. Compatibilité pour les actions/réactions entre entités du vivant contenant des liaisons covalentes biotiques. Elle ne concerne pas les liaisons non covalentes puisque ce sont dernières qui sont à l'origine des organisations qui leur donnent naissance. Par contre les organisations contenant des liaisons covalentes donnent de nouvelles contraintes qui donneront naissance à de nouvelles liaisons covalentes qui doivent être compatibles avec les 1ères liaisons biotiques et leur donnent du coup l'identité biotique.
   
7. la croissance prébiotique
   
8. l'évolution prébiotique
9. la reproduction
10. fractalisation