Protobiontes

Les protobières sont un type de structures abiotiques lipidiques qui ont précédé les premières cellules

Quelles sont les protobions?

Les protobiontes o Les protocoles sont des complexes biologiques qui, selon certaines hypothèses, liés à l'origine de la vie, ont précédé les cellules. Selon le biochimiste russe Aleksander Oparin (1894-1980), ce sont des agrégats moléculaires entourés d'une membrane lipidique semi-perméable ou d'une structure similaire à celle.

Ces agrégats moléculaires biotiques ont pu.

Certaines expériences menées en laboratoire par différents chercheurs ont révélé que les protobières pourraient se former spontanément en utilisant des blocs structurels les composés organiques créés à partir de molécules abiotiques.

Des exemples de ces expériences sont la formation de liposomes, qui sont des agrégations de petites gouttes entourées de membranes. Ceux-ci peuvent être formés lorsque des lipides sont ajoutés à l'eau. Il se produit également lorsque d'autres types de molécules organiques sont ajoutés.

Il pourrait arriver que des gouttes de type liposomos se soient formées dans des étangs de temps prébiotique et ont incorporé au hasard certains polymères d'acides aminés.

Dans un tel cas que les polymères ont rendu la membrane perméable à certaines molécules organiques, ces molécules seraient incorporées sélectivement.

Propriétés et caractéristiques des protobionsts

Les protobières supposés pourraient être formés à partir de molécules hydrophobes qui étaient organisées en biais (deux couches) à la surface d'une goutte, se souvenant des membranes lipidiques présentes dans les cellules actuelles.

Membranes semi-perméables

Comme la structure est sélectivement perméable, le liposome peut gonfler ou se débarrasser en fonction de la concentration de solutés moyens.

Autrement dit, si le liposome est exposé à un milieu hypotonique (la concentration à l'intérieur de la cellule est plus élevée), l'eau entre dans la structure, gonflant le liposome. En revanche, si le milieu est hypertonique (la concentration de la cellule est plus faible), l'eau se déplace vers l'environnement extérieur.

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Cette propriété n'est pas unique aux liposomes, il peut également être appliqué aux cellules actuelles d'un organisme. Par exemple, si les globules rouges sont exposés à un milieu hypotonique, ils peuvent exploser.

Excitabilité

Les liposomes peuvent stocker l'énergie sous forme de potentiel membranaire, qui se compose d'une tension à travers la surface. La structure peut télécharger la tension d'une manière qui rappelle le processus qui se produit dans les cellules neuronales du système nerveux. 

Les liposomes présentent plusieurs caractéristiques des organismes vivants. Cependant, ce n'est pas la même chose que de dire que les liposomes sont vivants.

Origine des protobiontes

Il existe une grande diversité d'hypothèse qui cherche à expliquer l'origine et l'évolution de la vie dans un environnement prébiotique. Les postulats les plus remarquables seront décrits ci-dessous qui discutent de l'origine des Protobions:

Hypothèse d'oparine et de haldane

L'hypothèse sur l'évolution biochimique a été proposée par Alexander Oparin en 1924 et par John D. S. Haldane (1892-1984) en 1928.

Ce postulat suppose que l'atmosphère prébiotique manquait d'oxygène, mais était fortement réductrice, avec de grandes quantités d'hydrogène qui ont donné naissance à la formation de composés organiques grâce à la présence de sources d'énergie.

Selon cette hypothèse, à mesure que le refroidissement de la terre se produisait, la vapeur des éruptions volcaniques, qui a précipité comme des pluies fortes et constantes a été condensée. Lorsque l'eau est tombée, elle a traîné les sels minéraux et d'autres composés, donnant naissance à la célèbre soupe originale ou bouillon nutritionnel.

Dans cet environnement hypothétique, de grands complexes moléculaires appelés composés prébiotiques pourraient être formés, ce qui a provoqué des systèmes cellulaires de plus en plus complexes. Oparin a appelé ces protobions.

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À mesure que les protobières augmentaient leur complexité, ils ont acquis de nouvelles capacités pour transmettre des informations génétiques et Oparine a accordé le nom des Eubiontes à ces formes plus avancées.

Expérience Miller et Urey

En 1953, après les postulats d'Oparin, les chercheurs Stanley L. Miller (1930-2007) et Harold C. Urey (1893-1981) a développé une série d'expériences pour vérifier la formation de composés organiques basés sur des matériaux inorganiques simples.

Miller et Urey ont réussi à créer une conception expérimentale qui simulait les environnements prébiotiques avec les conditions proposées par l'oparine à petite échelle, obtenant une série de composés tels que les acides aminés, les acides gras, l'acide formique, l'urée, entre autres.

Matériel génétique des protobions

Monde de l'ARN

Selon l'hypothèse des biologistes moléculaires actuels, les protobions ont transporté des molécules d'ARN, au lieu des molécules d'ADN, ce qui leur a permis de reproduire et de stocker des informations.

En plus d'avoir un rôle fondamental dans la synthèse des protéines, l'ARN peut également se comporter comme une enzyme et effectuer des réactions de catalyse. En raison de cette caractéristique, l'ARN est un candidat indiqué comme le premier matériel génétique dans les protobions.

Les molécules d'ARN capables de provoquer une catalyse sont appelées ribzymes et peuvent préparer des copies avec des séquences complémentaires de sections d'ARN courtes et médier le processus de Épissage, Élimination des séquences de séquences.

Un protobionte qui présentait une molécule d'ARN catalytique variait de leurs homologues qui manquaient de cette molécule.

Dans le cas où le Protobion peut se développer, diviser et transmettre l'ARN à sa progéniture, les processus de sélection naturelle darwiniens peuvent être appliqués à ce système, et les protobières avec des molécules d'ARN augmenteraient leur fréquence dans la population de la population de la population.

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Bien que l'apparence de ce protobionte puisse être très improbable, il est nécessaire de se rappeler qu'il pourrait y avoir des millions de protobières dans les plans d'eau de la Terre primitive.

Apparence d'ADN

L'ADN est une molécule à deux temps beaucoup plus stable, par rapport à la molécule d'ARN, qui est fragile et inexacte de manière inexacte. Cette propriété de précision en termes de réplication a commencé à être plus nécessaire à mesure que les génomes des protobions ont augmenté en taille.

À l'Université de Princeton, le chercheur Freeman Dyson (1923-2020) propose que les molécules d'ADN pouvaient être des structures courtes, aidées à leur réplication par des polymères d'acides aminés aléatoires aux propriétés catalytiques avec des propriétés catalytiques.

Cette réplication précoce pourrait se produire à l'intérieur des protobières qui avaient stocké des quantités élevées de monomères organiques.

Après l'apparition de la molécule d'ADN, l'ARN a pu commencer à jouer ses articles actuels en tant qu'intermédiaire de la traduction, créant ainsi le "monde de l'ADN".

Les références

1. Altstein, un. D. (2015). L'hypothèse progressive: le monde des nucléoprotéines et comment la vie a commencé. Biologie directe, dix, 67.
2. Audesirk, t., Audesirk, G., & Byers, B. ET. (2003). Biologie: vie sur terre. Pearson Education.
3. Campbell, un. N., & Reece, J. B. (2005). la biologie. Pan -American Medical Editorial.
4. Gamme, m. (2007). Biologie 1: une approche constructiviste. Pearson Education.
5. Schrum, J. P., Zhu, t. F., & Szostak, J. W. (2010). Les origines de la vie cellulaire. Cold Spring Harbour Perspectives in Biology, A002212.
6. Stano, P., & Mavelli, F. (2015). Protocellules Modèles à l'origine de la vie et de la biologie synthétique. Vie, 5(4), 1700-1702.