L’ADN quant à lui est composé également d’unités élémentaires, les nucléotides, formés chacun par l’association de trois éléments dont un groupe phosphate, un sucre (désoxyribose) et une base azotée aussi appelée base nucléique. Les deux premiers sont identiques dans tous les nucléotides de tous les organismes vivants. Il existe par contre quatre types de bases azotées qui sont également les mêmes pour l’ensemble du monde vivant: la thymine, la cytosine, l’adénine et la guanine. Les molécules d’ADN sont les plus complexes de la vie, constituées de centaines de milliers d’atomes organisés en deux chaînes enroulées en spirale pour former une double hélice.

3.1.2 Le génome

Chaque individu possède un ensemble de gènes caractéristiques de l’espèce. Un gène est une séquence d’ADN qui porte le plan de fabrication d’une protéine. On dit qu’un gène code pour une protéine. Les gènes sont ainsi de véritables ordinateurs biochimiques qui commandent la chaîne de fabrication des protéines. C’est le code génétique.

Les molécules d’ADN et d’ARN constituent le génome qui est l’ensemble du matériel génétique d’un individu ou d’une espèce. Le génome contient toutes les instructions nécessaires au développement, au fonctionnement, au maintien de l’intégrité et à la reproduction des cellules et de l’organisme. Chez les eucaryotes, le génome est constitué par les gènes portés par les chromosomes, et par les acides nucléiques présents dans les mitochondries.

La taille du génome, mesurée en paires de nucléotides, est constante pour une espèce donnée (on l’appelle la valeur C) mais très variable selon les espèces. Chez les animaux, elle augmente généralement avec la position phylogénétique du groupe: 14 millions de base (Mb) chez la levure, 160-180 Mb chez la drosophile, 3 000 Mb chez les mammifères. Mais il y a de nombreuses exceptions. Par exemple, chez les vertébrés, les salamandres ont 50 fois plus d’ADN que l’Homme. Chez les plantes, les angiospermes ont des génomes dont la taille varie de 50 Mb à 125 000 Mb et les ptéridophytes de 98 Mb à 307 000 Mb.

Quant au nombre de gènes? il est grossièrement proportionnel à la taille du génome. Mais le séquençage des génomes de plantes et d’animaux a montré une absence de corrélation entre la complexité des organismes pluricellulaires et le nombre de gènes qu’ils possèdent. Le génome humain est estimé entre 20 000 et 25 000 gènes. La paramécie en possède 40 000!

par des argiles, et se polymérisaient pour devenir des cellules primitives. Ce scénario a rapidement été remis en question. On pense en effet que l’atmosphère primitive de la Terre n’a jamais contenu beaucoup d’hydrogène (H2) qui est un gaz trop léger pour être retenu par la gravité terrestre. Ensuite, on s’est aperçu que CH4 et NH3 étaient très facilement détruits par les rayons ultraviolets solaires. Même si la Terre possédait en abondance ces composés à l’origine, ils auraient rapidement disparu.

La découverte des sources hydrothermales a fait germer d’autres idées: les molécules organiques primordiales se seraient formées par réduction du dioxyde de carbone au voisinage des sources hydrothermales sousmarines, par réaction de l’hydrogène sulfuré (H2S) sur le sulfure de fer (FeS). Dans les fumeurs noirs, il y a en effet oxydation des gaz volcaniques comme H2S par l’oxygène dissous dans la mer. Cette réaction d’oxydation des gaz volcaniques libère de l’énergie, utilisée par des bactéries et autres organismes complexes pour croître et synthétiser leur matière organique (on parle à ce propos de chimiosynthèse). Cette énergie chimique est à la base des écosystèmes complexes des sources hydrothermales océaniques actuelles. L’hypothèse est intéressante, mais il semble que les bactéries qui vivent jusqu’à des températures de 110 °C dans les sources hydrothermales, proviennent en réalité de bactéries qui vivent à des températures moins élevées et qui se seraient adaptées récemment à ces températures élevées. En outre, il y a 4 Ma, l’atmosphère et l’océan ne contenaient pas d’oxygène moléculaire, et les réactions observées actuellement ne pouvaient donc pas avoir lieu… Les sources hydrothermales océaniques actuelles ne sont donc pas des équivalents des écosystèmes hydrothermaux très anciens.

Une autre hypothèse, celle de la panspermie qui avait déjà été émise à la fin du XIXe siècle, privilégie une origine extraterrestre. Des processus chimiques importants pour l’origine de la vie pourraient avoir lieu dans l’espace où les molécules indispensables pour créer la membrane d’une cellule seraient également présentes, selon des travaux de la NASA. Près de 110 molécules différentes ont été identifiées dans les nuages de gaz et de poussière du milieu interstellaire. L’acide aminé le plus simple, la glycine, y a été identifié. Des expériences au laboratoire dans les conditions de milieu interstellaire ont d’ailleurs permis de synthétiser 6 des 20 acides aminés protéiques.

Ainsi, les comètes et les météorites auraient pu apporter des quantités considérables de précurseurs organiques: les grains de la comète de Halley par exemple, renferment 14% de carbone organique, et huit des vingt acides aminés qui entrent dans la constitution des protéines ont été trouvés dans la météorite de Murchinson. Les poussières cosmiques