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Exobiologie : de l'origine de la vie à la vie extraterrestre

LUCA : the Last Universal Common Ancestor

La vision majoritaire aujourd'hui est plutôt celle d'un ancêtre commun ressemblant aux bactéries ou aux archaées, et pour quelque uns, celle d'une créature intermédiaire entre les procaryotes (cellules sans noyau) et les eucaryotes (cellules avec noyau).
de LUCA à LUCY résumant la trajectoire de l'évolution du vivant. Il définit une entité sympathique, c'est lui qui a ensemencé notre planète, nous sommes tous ses descendants.
On s'est aperçu, en comparant les molécules du vivant chez tous les organismes (des bactéries à l'homme) qu'elles présentaient des points communs, mémoire fossilisée de leur lointain ancêtre. Ce sont ces recherches qui ont conduit à découvrir la présence sur terre d'un groupe de procaryotes, les archaées, aussi éloignés des bactéries que des eucaryotes.
En comparant les mécanismes fondamentaux du vivant dans les trois domaines (bactéries, archaées et eucaryotes) il devenait alors possible de définir "le plus petit dénominateur commun aux trois" : LUCA.
La comparaison des gènes présents dans les trois domaines du vivant est l'une des approches privilégiées pour accéder à la connaissance de LUCA
sur l'inventaire des protéines communes aux trois domaines, c'est à dire présentant des similarités de séquence telles que l'on peut raisonnablement supposer qu'elles dérivent toutes d'un même ancêtre commun (en terme technique, ces protéines sont dites homologues). Ces protéines homologues ont de fortes chances d'avoir été présents chez LUCA.
D'ores et déjà, les premier résultats suggèrent un degré de complexité inattendu chez LUCA. Celui-ci aurait sans doute déjà possédé plusieurs milliers de gènes (donc de protéines différentes). Il semble que tous les grands systèmes qui permettent le maintien et l'expression du matériel génétique étaient déjà présents, ainsi que de nombreuses capacités métaboliques.
Que faire des gènes qui ne sont présents que dans deux domaines ? Etaient-ils déjà présents chez LUCA et dans ce cas, ont-ils été perdus par la suite dans l'un des trois domaines, ou bien sont-ils apparus dans une branche commune à deux domaines ?
Le problème est complexe ; en effet certains gènes ne sont présents que chez les bactéries et les archaebactéries, d'autres chez les archaebactéries et les eucaryotes, d'autre encore chez les bactéries et les eucaryotes.

Pour aller plus loin, je vous conseille le site en français qui est la source de cet article :
A la recherche de LUCA, par Patrick Forterre