Des scientifiques découvrent des gènes ancestraux qui existaient avant toute vie sur Terre

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Ces gènes anciens révèleraient une vérité que nous n'avions jusqu'à présent qu'effleurée : la vie sur Terre pourrait avoir commencé bien plus tôt que nous ne l'imaginons.

Certains gènes présents dans la quasi-totalité des organismes vivants actuels existaient - et ont été dupliqués - avant même l'apparition de l'ancêtre commun universel dont nous descendons tous. Une découverte qui touche non seulement à la biologie évolutive, mais aussi à une question beaucoup plus vaste : comment la vie est-elle apparue ? Et surtout : qu'y avait-il avant ?

Les premières fonctions cellulaires, apparues il y a des milliards d'années

Toutes les formes de vie actuelles, des bactéries aux plantes en passant par l'homme, partagent un ancêtre qui a vécu il y a environ quatre milliards d'années. Les scientifiques l'appellent le "dernier ancêtre commun universel" : le point le plus lointain que nous pouvons étudier aujourd'hui avec les outils de l'évolution.

Pourtant, un détail change la perspective. Lorsque cet ancêtre vivait, de nombreuses caractéristiques fondamentales étaient déjà présentes : les cellules possédaient des membranes bien structurées et l'information génétique était stockée dans l'ADN. En d'autres termes, la vie n'était plus "en construction", mais déjà étonnamment bien organisée. Pour vraiment comprendre comment tout a commencé, il faut remonter encore plus loin dans le temps.

Une étude, publiée dans Cell Genomics et menée par Aaron Goldman de l'Oberlin College, Greg Fournier du Massachusetts Institute of Technology et Betül Kaçar de l'Université du Wisconsin-Madison, a identifié une piste concrète : suivre les traces de quelques rares gènes ancestraux qui ont survécu jusqu'à aujourd'hui.

Goldman l'explique clairement : bien que l'ancêtre commun universel soit l'organisme le plus ancien que nous puissions analyser avec les méthodes actuelles, certains des gènes de son génome étaient beaucoup plus anciens. C'est là qu'interviennent les gènes ancestraux.

Les paralogues universels

Les chercheurs se concentrent sur un groupe particulier de gènes, appelés "paralogues universels". En biologie, un paralogue est un gène qui a été dupliqué au fil du temps au sein du même génome. Cela se produit constamment : de petites erreurs de copie produisent de multiples versions d'un même gène, qui se spécialisent ensuite. Un exemple simple : chez l'homme, il existe huit gènes d'hémoglobine, tous issus d'un seul gène original apparu il y a environ 800 millions d'années. Au fil du temps, chaque copie a été dotée d'une fonction légèrement différente.

Les paralogues universels, quant à eux, sont légèrement différents. Il s'agit de familles de gènes qui apparaissent en au moins deux exemplaires dans les génomes de presque tous les organismes vivants. Cela signifie que leur duplication a eu lieu avant l'émergence de l'ancêtre commun universel. Donc avant quatre milliards d'années.

En d'autres termes, ces gènes témoignent d'une époque que l'on croyait inaccessible. Et c'est justement grâce aux nouvelles technologies (outils informatiques avancés, intelligence artificielle et matériel optimisé pour l'analyse génétique) que nous pouvons aujourd'hui reconstituer cette histoire invisible. Les chercheurs ont analysé tous les paralogues universels connus à ce jour et ont trouvé un élément surprenant : ils sont tous impliqués dans la production de protéines ou dans le transport de molécules à travers les membranes cellulaires.

Un détail qui n'est pas sans importance : il signifie que parmi les toutes premières fonctions biologiques apparues sur Terre figurent la synthèse de protéines et le transport à travers les membranes primitives. Les fondements mêmes de la vie cellulaire.

Dans une étude parallèle, l'équipe a même reconstitué en laboratoire la version ancestrale d'une de ces protéines. Il ne s'agit pas d'un modèle théorique, mais d'une véritable protéine, obtenue en combinant la biologie évolutive et la biologie informatique. Et le résultat est frappant : même dans sa forme la plus simple, cette protéine était capable de se lier aux membranes et d'interagir avec le système de production des protéines. En d'autres termes, les cellules primordiales, aussi rudimentaires soient-elles, étaient déjà fonctionnelles. Non pas des amas aléatoires de molécules, mais des systèmes capables de s'organiser.

Selon Betül Kaçar , suivre les traces des gènes anciens, c'est relier les toutes premières étapes de la vie aux outils scientifiques les plus modernes. C'est une façon de transformer les questions les plus profondes de l'évolution en hypothèses vérifiables. Et peut-être qu'à l'avenir, l'identification de nouveaux paralogues universels nous permettra de remonter encore plus loin et de reconstruire un chapitre de l'histoire de la Terre resté jusqu'à présent dans l'ombre.

(©Cell Genomics via GreenMe.it 2026/Managing editor : Mathias Lambry - The Press Junction/Picture : ©Sangharsh Lohakare via Unsplash)