L'histoire de la biologie est pleine d'exceptions qui violent les principes les plus élégants des biologistes. Cependant, les biologistes contemporains espèrent découvrir les principes universels de la vie.
Fin mars, une étude est apparue qui a montré qu'un virus appelé Lambda ignore l'un des «dogmes» génétiques centraux. Après tout, à l'école, vous apprenez que chaque gène, composé d'ADN, représente un code. Il est ensuite converti en un type spécifique de protéine via un processus biologique complexe. Cette protéine peut ensuite être utilisée par l'organisme. La règle est que chaque morceau de code correspond à une protéine. Cependant, le virus Lambda ne suit pas cette règle et semble être capable d'extraire plusieurs protéines du même morceau de code.
Ce fait est étonnant. Devrions-nous réécrire nos manuels ? Nos connaissances en biologie moléculaire sont-elles dépassées ? Vous voyez souvent une réaction différente avec les biologistes. L'histoire de la biologie est pleine d'exceptions qui violent les principes les plus élégants des biologistes.
Un bon exemple de la biologie moléculaire est le « dogme central », formulé en 1958 par le célèbre biologiste Francis Crick. Ce principe stipule que l'ADN ne peut être converti qu'en ARN et l'ARN uniquement en protéines. Elle interdit la conversion dans le sens inverse :les protéines ne peuvent jamais être converties en un code ADN.
La nature s'est rapidement révélée plus inventive que les schémas humains. Par exemple, il existe des "rétrovirus", qui semblent violer le "dogme central"
Bientôt, la nature s'est révélée plus inventive que les schémas humains. Par exemple, il existe ce que l'on appelle les "rétrovirus", qui sont précisément capables de retraduire l'ARN en ADN. Les soi-disant prions, des protéines étrangement repliées qui étaient responsables, entre autres, de la maladie de la vache folle, ne suivent pas non plus ce schéma. Ils sont capables de se "reproduire" sans utiliser d'ADN ou d'ARN.
Une réponse possible est que les virus et les prions ne sont techniquement pas « vivants », car ils sont trop petits et pas assez complexes pour tomber dans la même catégorie que les organismes vivants. En ce sens, le dogme central s'appliquerait toujours à tous les «vrais» êtres vivants (bien que la frontière entre virus et bactéries ne soit pas toujours claire).
Les contre-exemples ne conduisent pas à un rejet du principe, mais plutôt à une nuance
Ce sont ces types de solutions qui donnent effectivement le ton en biologie. Les contre-exemples ne conduisent pas à un rejet du principe, mais plutôt à une nuance :la loi reste une ligne directrice utile dans la plupart des cas.
N'y a-t-il pas de lois universelles pour la vie ? Des règles, des principes ou des propriétés que l'on peut retrouver dans tout organisme et qui distinguent les êtres vivants de la matière morte ? Diverses réponses ont été apportées à ces questions tout au long de l'histoire de la biologie.
Départ de la philosophe et historienne américaine Evelyn Fox Keller dans Making Sense of Life (2002) par exemple de la merveille suivante :En raison de sa propre formation en physique, elle a pensé dans ses cours à impressionner les étudiants en biologie avec une série de modèles mathématiques élégants sur la façon dont les cellules vivantes devraient se comporter.
Les élèves n'ont pas été impressionnés. En fait, ils se méfiaient :ne peut-on pas tout démontrer avec un modèle aussi abstrait ? N'y a-t-il pas toujours des exceptions ? N'est-ce pas de la fierté de penser que l'imagination humaine peut prédire toutes les directions de la vie ?
Vous pouvez même trouver la même méfiance chez Crick. Dans son autobiographie Ingenious Madness (1988) Par exemple, il écrit :« L'élégance et la grande simplicité, souvent exprimées dans des formules mathématiques très abstraites, sont des guides utiles en physique, mais en biologie, ce genre de principes intellectuels peut être très trompeur. Pourquoi? Précisément parce que l'évolution est un processus très volage, qui provoque toujours des exceptions.
N'est-il pas hautain de penser que l'imagination humaine peut prédire toutes les avenues de la vie ?
En même temps, Keller montre qu'il y a eu des voix dissidentes. Par exemple, le mathématicien britannique Alan Turing a écrit un article célèbre en 1952 dans lequel il tente de démontrer précisément que les propriétés d'une cellule peuvent être dérivées de quelques lois chimiques simples. Mais de telles approches abstraites de la biologie n'ont jamais reçu l'attention qu'elles méritaient. Ils n'étaient souvent pas réfutés, mais simplement ignorés.
Ce que vous pouvez observer au cours des dernières décennies, cependant, c'est que des ambitions telles que celle de Turing se font jour. Dans les derniers développements de la biologie moléculaire, la recherche des lois ultimes de la vie est à nouveau incluse. Keller a écrit son livre précisément pour exprimer ce changement.
Par exemple, la discipline « Vie Artificielle » s'est déjà implantée dans les années 1980, inspirée par l'avènement de l'ordinateur. Les apologistes de cette discipline croyaient que les ordinateurs nous emmèneraient au-delà de l'inconstance de la nature. Avec les ordinateurs, vous pouvez simuler des formes de vie complètement différentes, au-delà des coïncidences de la vie sur Terre. Le but ultime est une "biologie universelle" valable pour toute forme de vie, n'importe où.
La biologie synthétique est un exemple plus récent. Alors que les scientifiques ci-dessus misent sur les simulations informatiques, les biologistes synthétiques ajoutent des "simulations matérielles". Ils essaient de mettre en place des formes de vie alternatives en laboratoire grâce à la chimie. Certains d'entre eux croient qu'en reconstruisant la vie dans un laboratoire, ils peuvent accéder aux principes généraux de la biochimie.
Cela pourrait même faire la lumière sur l'origine de la vie, qui se transforme d'une question historique en un problème expérimental :la science peut-elle imiter la transition de la matière morte à un organisme vivant en laboratoire ?
Les biologistes synthétiques pensent que reconstruire la vie dans un laboratoire leur permet de découvrir des principes biochimiques généraux
Leurs premiers résultats semblent paradoxalement remettre en cause la croyance en de telles lois biochimiques. Les scientifiques ont déjà réussi à élargir l'alphabet de l'ADN avec de nouvelles lettres. L'idée que toute vie est enchaînée à un alphabet ADN fixe avec quatre "lettres" (A, C, G et T) s'avère fausse. Il semble chimiquement possible de remplacer ces lettres par des alternatives, voire de les étendre.
Pour les biologistes synthétiques, cela ne signifie pas la fin de leur croyance en ces principes sous-jacents. Cela leur montre simplement que les principes sont cachés à un niveau encore plus fondamental. Alors ils continuent à chercher assidûment. Mais jusqu'à présent, la nature semble toujours avoir une longueur d'avance sur eux en termes de créativité.
