Théorie, modélisation et simulation dans les études sur les origines de la vie

Dans cette revue, sur la base de la théorie de la soupe primitive, les auteurs décrivent un modèle cinétique non linéaire de réplication d’ARN, discutent de l’origine de l’homochiralité et des polymérisations homochirales, ainsi que des techniques de modélisation moléculaire utilisées pour investiguer sur les origines de la vie.
En premier lieu, l’autoréplication par l’ARN n’est pas linéaire, puisque la vie elle-même n’est pas dirigée par des processus chimiques à l’équilibre thermodynamique. Les auteurs rappellent les principales hypothèses pour former des produits biochimiques, notamment avec ajout d’énergie dans le système par la synthèse de Strecker, qui produit des acides aminés. Mais cependant la Terre primitive n’avait pas d’atmosphère suffisamment réductive à ce moment pour que ce soit réellement pertinent. Les sources hydrothermales pourraient cependant constituer une alternative de choix, puisqu’ils ne sont pas à l’équilibre, mais les auteurs soulignent que les fumeurs noirs sont moins probables en termes d’origine de la vie que les sources hydrothermales alcalines (par serpentinisation), du fait de leurs très hautes températures, faible pH et manque de compartimentation 3D (milieu non homogène), ce qui ne ferait que diluer les proto-biomolécules dans l’océan primitif. Une autre théorie importante est celle du “monde ARN” qui permettrait la catalysation et la réplication, avant l’apparition de l’ADN.
L’homochiralité des acides aminés est aussi une étape importante dans l’origine de la vie, et devrait avoir lieu durant la polymérisation ou la cristallisation (certains minéraux ont la capacité de fixer préférentiellement un des énantiomères). Il s’agit donc là encore d’un système non linéaire. Puisque la polymérisation de molécules homochirales non catalysées est presque impossible, la réplication enzymatique devrait probablement se faire avant le passage à la chiralité.

Cette review très complète permet de statuer sur les hypothèses actuelles des origines de la vie avec une vision tant globale d'une part que précise d'un autre.