• L'information prébiotique

    En lisant l'article "Gloire et disgrâce de la théorie endosymbiotique" Télécharger « endosymbiose.pdf , La recherche n° 468, j'ai cherché s'il y avait un indice qui rapplelle mon idée sur le rôle essentiel de la membrane cytoplasmique dans l'évolution prébiotique (paragraphes 1.1 et 1.2). Il n'y en avait pas. Mon hypothèse c'est que toute organisation moléculaire s'appuie sur la bicouche lipidique comme échaffaudage. Les mitochondries, les chloroplastes et les autres membranes internes (nouyau, appareil de Golgi ...) des eucaryotes sont la suite de l'évolution moléculaire qui a débuté avec la bicouche lipidique du liposome.  

    Certaines bactéries développent des membranes internes comme l'ébauche de la membrane nucléaire (plastomycetes), les bactéries fixatrices d'azote séparent la nitrogénase du système respiratoire par une bicouche lipidique (cyanobactéries), car la nitrogénase est sensible au dioxygène O2 (hétérocyste), les organites des bactéries servant de stockage (acidocalcisome) :

    • Je développerais ce paragraphe par la recherche sur ces membranes que j'ai faite en novembre 2010 (voir commentaire pour mémoire).
    • Est-ce que les mycoplasmes ont-ils une seule bicouche lipidique? Ce qui montrerait que la double membrane de la mitochondrie est une nécessité fonctionnelle et non un résidu.
    • Faire des recherches sur les doubles membranes (comme les mitochondries) pour les autres symtèmes symbiotiques.
    • Dans la pratique de l'homme, du point de vue macroscopique, il est plus facile de créer de novo une structure simple plutôt que d'adapter une strucure complexe ayant la même fonction.

    On peut se rendre compte de la complexité de l'adaptation en faisant la liste des modifications et créations à faire dans la théorie endosymbiotique:

    • La bactérie une fois à l'intérieur est entourée de 4 bicouches lipidiques, 2 à elle et 2 de la bactérie hôte acquise par invagination (endocytose).
    • Il faut détruire les 2 bicouches externes avec tout le système défensif de la bactérie hôte.
    • Il faut détruire sur les 2 bicouches restantes le système défensif et les fonctionnalités vitales (transport) de la bactérie envahissante, tout en préservant la bicouche. Ce qui est plus compliqué que pour les 2 1ères bicouches qui sont détruites intégralement.
    • Il faut créer des fonctionnaltés nouvelles que la bactérie hôte n'a pas sur sa bicouhe même: transport spécifique, système respiratoire etc.
    • Il faut éliminer tout les gènes non essentielles pour la mitochondrie.
    • Il faut répartir les gènes entre la mitochondrie et le noyau de la cellule hôte.
    • Il faut contrôler la prolifération des mitochondries.

    On peut avancer que l'évolution se fera par sélection naturelle. Mais ma réflexion sur la comparaison entre information et organisation (évolution prébiotique) m'avait conduit à ce que l'organisation existe seule dans le stade prébiotique et que l'information vient après:

    • Nous avons vu avec la chimio-osmose et la chiralté prébiotiques (voir aussi démons de Maxwell et automate prébiotique) que l'organisation commence avec les liposomes;
    • Ce sont des processus physiques élémentaires;
    • Et que pour arriver à la complexité d'une bactérie, il faut que ces processus engendrent plusieurs autres processus physiques pour arriver à la constitution de l'information.
    • Je penses que ces processus physiques (sans aucun programme pré-établi) sont à l'oeuvre dans la constitution des membranes internes en continuité avec l'évolution du liposome en automate prébiotique.

    L'information apparaît ainsi comme l'ultime organisation qu'il faut dérouler à l'envers vers les processus élémentaires pour réagir aux stimuli de l'extérieur. Ceci entraine que:

    • L'agencement de l'information doit rester fixe pour reproduire la même réaction au même stimulus externe. Le support de l'information doit donc se toruver à l'intérieur du liposome.
    • Les processus qui se déroulent à l'envers pour répondre au stimulus externe doivent être rapides.
    • L'organisation de l'information doit être la plus proche possible du premier processus physique qui  va vers le stimulus externe, pour que la traduction de l'information soit la plus rapide possible. C'est la ressemblance dans la structure et le fonctionnement qu'on trouve entre ADN et ARN.
    • Comme ces 2 processus (organisation de l'information et acheminement vers le stimulus ) sont eux aussi organisateurs, que l'évolution doit se faire du plus simple au plus compliqué, il faut qu'ils soient présents tous les deux au début de l'évolution prébiotique et qu'ils participent de concert avec les autres processus prébiotiques. C'est ainsi que les NP3 et les dNP3 doivent exister au départ. Il n'y a aucun programme pré-établi qui puisse choisir les molécules nécessaires à encoder l'information dans le processus évolutif à l'aller.

    Je penses que liposome, protéines, NP3 et dNP3, dans la phase prébiotique, sont réunis et travaillent de concert comme dans la synthèse des têtes hydrophiles chez le vivant. Le processus de la fixation de l'information commence dès le début de l'évolution prébiotique entre NP3 et dNP3 et même symboliquement avec la fixation d'un des 2 au hasard au phosphate de la tête hydrophile pour être remplacé par la sérine qui sera transformée en éthanolamine (voir chiralité prébiotique paragraphe 5.2.2).

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  • Commentaires

    1
    mekali Profil de mekali
    Jeudi 1er Novembre 2012 à 18:05

    Pour repère personnel des documents trouvés en novembre 2010: hed2/savehta160/origine-vie/noyau, nitrogenase.

    2
    mekali Profil de mekali
    Samedi 30 Mars 2013 à 12:06

    Il faut analyser l'article épistémologique de Jérôme Segal dans Pour La Science 424 de février 2013: La théorie de l'information existe-t-elle?

    Les démons de Maxwell sont évoqués en biologie par Antoine Danchin page 24, 1ère et 3ème colonne: ça serait des protéines cellulaires appartenant au paléome (encore les fossiles!!) ou démons de Maxwell cellulaires. A. Danchin essaye de les identifier.

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