Des chercheurs mettent au point des molécules comparables à celles de l’ADN

Science

Par Felix Gouty le

L’ADN de toute vie sur Terre est formé de plusieurs ensembles de deux paires moléculaires possibles. Des chercheurs sont parvenus à identifier plusieurs centaines de milliers de structures chimiques pouvant peut-être les remplacer.

1 160 990. C’est le nombre de structures chimiques capables de se substituer aux molécules de support génétique connues. Son calcul est le résultat d’une étude menée par des chercheurs en biochimie et publiée dans le Journal of Chemical Information and Modeling. L’acide désoxyribonucléique (ADN) renferme l’information génétique de n’importe quel être vivant sur Terre. Pour cela, il se base sur des gènes composés par une myriade de combinaisons entre deux paires possibles de molécules appelées bases nucléiques : guanine avec cytosine et adénine avec thymine. Malgré l’existence confirmée de ce système, les scientifiques se sont demandés s’il était possible que d’autres molécules chimiques, respectant les contraintes spécifiques du modèle existant, puissent exister. Pour cela, ils ont utilisé plusieurs algorithmes successifs. Le premier a eu pour tâche d’imaginer des structures chimiques différentes d’A, G, T et C mais à partir des mêmes éléments chimiques et respectant leurs propriétés : à savoir, reconnaître une autre molécule spécifiquement, se lier aux autres molécules et ainsi produire un ensemble cohérent. Les chercheurs ont ensuite fait appel à un autre logiciel capable de faire la même chose pour comparer les résultats et ajouter de nouvelles formules à leur liste. Puis, ils ont comparé toutes les structures virtuelles à une base de données de molécules réelles, pour ne garder des premières que des structures inédites. Enfin, ils ont écarté de leur sélection toute base nucléique analogue ne respectant pas les règles structurelles chimiques de base.

Toutes les structures chimiques virtuelles ainsi obtenues n’existent pas mais peuvent potentiellement incarner un support génétique  – peut-être celui d’une forme de vie extraterrestre ou simplement inconnue. « Ces bases nucléiques analogues pourraient avoir évolué dans des environnements différents du nôtre ou exister sur d’autres planètes ou mêmes des satellites de notre système solaire, a déclaré l’un des auteurs de l’étude, Jay Goodwin, dans un communiqué rapporté par Gizmodo. Ces systèmes génétiques alternatifs pourraient étendre notre conception du ‘dogme central’ de la biologie vers d’autres directions évolutives ». L’impressionnante liste pourrait même servir aux ingénieurs à stocker biochimiquement de l’information numérique. Ce domaine a déjà été exploré par des scientifiques de l’université d’Harvard en 2019 et par Microsoft en 2016.