Recherche:Détricotage prébiotique
17.11.13 Paris
Reprise des écritures suite à l'accident de l'épaule du 7.9.13. Récapitulatif des recherches et remarques depuis le 25.8.13.
Suite à l’article en préparation ARN-continuité , il me semblait qu’il fallait considérer l’idée d'un ADN cristallin et son antécédence à l'ARN décrite dans l’article chiralité prébiotique où glycéraldéhyde-P+acétaldéhyde donne dR-P puis attachement à l'adénine.
Le cristal ADN m'a amené à l'aromaticité (empilement) et aux cristaux liquides des écrans LCD. Mais l'ARN/ADN me posait le problème de la stabilité de ces 2 macromolécules. Puis je me suis rendu compte qu’il fallait vérifier mes connaissances en virus d'où Viralzone , puis les ARN en général, ARNt, ARNr et les bases de données des ARN: Modomics , ModeRNA , 5S rRNA , RDP , CRW , RNAseP , snoRNA
Auparavent, suite à la remarque suivante, Thr = acétaldéhyde+glycine (comme dR-P), j’ai voulu vérifier les statistiques des métabolites de E.Coli . Et j’ai étudié en fait ECMDB et les acides gras des liposomes qui posaient le pb des a.g. à 1 double liaison: Pourquoi 1 aliphatique+1 ag à double liaison? Les différentsphospholipides (rechercher 'ps(', 'pe(', 'pg(' ,...), concentration des cardiolipides (article source), ma compilation .
Une idée a germée alors: il fallait revoir les intéractions entre macro-molécules. Le titre serait "détricotage du vivant" qui reprend la méthodologie de haut en bas. Celle-ci me paraissait vague parce qu'elle ne décrivait pas la méthode elle-même, alors que mon titre suppose qu'on tire un bout de fil qui paraît isolé, sans raison d'être, pour dénouer un petit peu le tricot. Alors que les voies métaboliques agissent au niveau des petites molécules et dont j’ai déjà fait la synthèse, les relations entre macro-molécules supposent une hierarchie dans le temps, une stratégie et toute deffaillance à une structure cohérente et logique permet de tirer des fils du tricot. Ainsi j’ai étudié les intéractions:
- liposome/protéines
- protéines/protéines: kinases, peptidases, protéases ...
- protéines/ARN: Ribosome, ARNt, ARNr, snoARN, le monde ARN ....
- protéines/ADN: réparation, facteurs de transcription, recombinaison ...
- les virus et la simplicité de la réplication, leur origine.
18.11.13
Rappels des notes (idées)
- Attachement du chromosome à la membrane cytoplasmique au moment de la réplicaton (ARN-continuité): cours , L-form bacteria , inexistence du mesosome.
- Les bases nucléiques sont hydrophobes , donc peuvent prendre la place du choléstérol et présenter un NH pour une liaison C-N (éther-amide) avec le glycéraldéhyde-P de chiralité adéquate, comme DHA-P pour PLD. Voir Hydrophobic effect, Hydrophobicity scales, ECMDB .
- A ce glycéraldéhyde vient se lier un acétaldéhyde pour donner une dNosine(voir chiralité prébiotique) ou un glycolaldéhyde pour donner un Nosine (Riboside). Ce dernier est le 1er produit de la réaction de formose .
- Voir dans ARN-continuité (dossier ordinateur): pka pour les bases et aromaticité + hydrophobicité des bases nucléiques.
- Comparer les propriétés physiques ADN/ARN, cristal minéral, polymères plastiques, protéines. L'ADN est un cristal linéaire qui peut s'ouvrir et sa force est dans l'aromaticité stabilisée par l'absence du 2'OH. Le cristal est basé sur les liaisons covalentes et ioniques en 3D. Le cristal peut contenir des impuretés. La réparation de l'ADN empêche toute impureté, même des molécules analogues (dU à la place dT).
- Voir ARN-continuité (sous-dossier ADN physique): l'intrication de l'ADN et le temps qu’il faut à une endonucléase pour retrouver son site sur l'ADN (exp. divisée par 40)= Maria Barbi et cours sur ADN physique.
- Le principe de duplication: doit être un principe de base, mais à mon avis ne peut être appliqué qu’à l'ADN qui se met en double brin. Une liaison ester au bout produirait un palyndrome. Comment faire un tandem?
- Toujours pour la duplication et l'initialisation du vivant, comment les 1ères protéines piégées par le liposome vont piéger les dNosines et les Nosines? Peut-il y avoir mélange? Comment se fait le tri?
- Retrouver ce dessin où des peptides sous forme d'hélices sont imbriquées à la membrane cytoplasmique, puis forment un trou par le poids de leur nombre (dossier peptide-membrane avec ARN-continuité). Que fait la gravitation ici?
- Je m'attendais à trouver beaucoup de bactériophages à ARN. Or c’est tout à fait le contraire. Il n'y a que 2 phages à ARN pour les bactéries et les archées, alors que les ADN prédominent. Plus les hotes sont évolués plus il y a des virus à ARN. Viralzone
- Le pandoravirus a 2500 gènes. Pourquoi alors ne contienne-t-il pas les gènes du ribosomes? Parce que sa mécanique est basée sur le gîte et le couvert: ribosome et aas. Il ne gère pas la relation avec le milieu extérieur à l'hôte. Lui ne gère que son extérieur dans la cellule. Quelle direction évolutive prend-t-il? Je crois que l'origine d'une espèce de virus donnée est l'hôte même: un transposon récupère une réplicase plus ou moins sophistiquée ( ligase, hélicase...) et certains gènes dont celui de la capside et ceux nécessaires à la lyse. Il empaquette les produits de lalyse avec lui, qui lui serviront à s'introduire dans un autre hôte de la même espèce. Son évolution peut être plus rapide que celle de l'hôte, car en général il n'y a pas réparation de l'ADN et les réplicases ne sont pas optimales.
- Les pandoravirus m'ont conduit donc à la conclusion que les organites sont de fabrique cellulaire et non une endosymbiose entre 2 bactéries. Car les 2 bactéries ont la même stratégie de construction parce qu’elles sont basées sur l'intéraction avec le milieu extérieur qui est le même pour toutes les 2.
- Le monde ARN : en plus de la remarque sur les phages à ADN plutôt qu’à ARN, la théorie du monde ARN n'explique pas pourquoi il n'y a aucun être à génome ARN et possédant membrane et ribosomes.
- Modifications des ARNt et des ARNr ---> évolution beaucoup plus complexe puisqu'elle nécessite la mise en place d'une série d'enzymes pour fabriquer de nouvelles bases (queuosine , wyosine ) pour rendre plus efficace la traduction. Modomics
- La fabrication de l'ADN, de ce point de vue , parait plus simple et impose en plus ses séquences: une fois le principe du codon à 3 N établi, la traduction doit s'y plier et trouver le moyen de devenir la + efficace possible.
- Dans l'étude des virus j’ai noté la simplicité de la réplication, et sa facilité. En effet il suffit qu’il y ait une fonction ligase, l'appariement fait tout le reste. La robustesse des bactéries tient dans leur système de réplication.
6.12.13 Paris
- Glutathion: une liaison peptidique par enzyme, EC6322 ,23 (eco KEGG).
- Tetratricopeptide: motifs qui permettent les interactions entre protéines, les peptides signaux et les transfert de protéines (review PDF dans le dossier organelles).
- Sporulation chez les bactéries : formation d'une double membrane qui englobe l'ADN. Une autre façon de voir l'origine des organites : c’est une bactérie qui sporule et dont les 2 noyaux restent, évoluant un vers un noyau et l'autre vers une mitochondrie.
- En relation avec la sporulation des bactéries, la formation de la membrane nucléaire chez les bactéries (voir le sous-dossier noyau dans les anciens dossiers).
- De même il a été démontré que les vacuoles ne sont pas d'origine endosymbiotique mais originaire du réticulum endoplasmique.
- Origine des organelles: voir silene conica avec de nombreux chromosomes chacun portant un seul gène de CDS. La variabilité des organelles les apparente aux virus sauf que dans la plupart des cas ce sont des ADN avec des ribosomes (rRNA et protéines).
- Mais la variabilité des organelles fait penser qu’elles ont été fabriquées pour: des hydrogénosomes , mitosomes, des vacuoles de réserves sauf ADN jusqu'aux Rickettsies endosymbiontes: détoxyfication de O2, séparation photosynthèse et nitrogénase chez certaines bactéries, formation du noyau (membrane nucléaire).
- Les virus:
- Si le monde ARN est antérieur à l'ADN, on s'attendrait à ce que les bactériophages soient de type ARN. Or c’est tout à fait le contraire.
- La base des virus montre que la structure du virus dérive de l'hôte, comme les plasmides sont à côté de l'ADN de la cellule. Ainsi quand on passe aux êtres supérieurs, ayant développé le monde ARN (épissage), les virus ont un génome ARN.
- Ce qui est frappant c’est la facilité avec laquelle les virus déploient la réplication. On peut trouver là peut-être des ficelles primitives qui auraient pûes être employées à l'origine de la vie.
- La réplication semble si simple : il suffit d'apparier puis de lier 2 nucléotides voisins à la queue-leu-leu.
- Différents types de réplication : ADN/ADN, ADN/ARN, ARN/ARN, ARN/ADN.
- Des amorces pour primases sous forme de peptides: wiki , RNA , DNA .
- Des virus ARN double brin chez la levure qui ne se propagent pas et restent dans l'hote: hypovirus .
- Le pandoravirus qui rejoint les organelles avec tRNA, rRNA et correction des erreurs. Une idée serait une évolution à reculon: les virus retrouvant à reculon LUCAS (Mimivirus a 7 tRNA).
- Organelles et virus ont très rarement les tRNA-synthétases (ou pas du tout).
- Modifications post-transcriptionnelles:
- très grande importance jusqu'à imposer (ou compléter) le code génétique.
- Queuosine et wyosine avec une chaîne métabolique pour fabriquer leurs bases. Mais il est à remarquer que les modifications sont très simples: métylation, isomérisation, ajout d'un aa et même la ribothimine qui n'existe pas dans l'ARN d'origine. EC 171.13 , Metacyc pour Queuosine.
- Les tRNA-synthétases sont très complexes et grosses, agissant souvent en dimères.
- Les modifications des tRNA sont nombreuses et complexes, alors que celles des rRNA sont peu nombreuses proportionnellement à la longueur du rRNA, et très simples, souvent que des métylations et des isomérisations. Modomics
- Les rRNA peuvent être modifiés avant ou après du ribosome.
- Le monde ARN et stabilité + intéines.
- L'ADN et physique
- Les protéosomes posent le problème de la gestion des protéines.
- Réparation de l'ADN
- Modifications de l'ADN.
Commentaire mekali 5.1.2014
5.1.2014
Attachement du chromosome à la membrane (18.11.2013): voici un facteur de transcription cadC transmembranaire et qui s'attache à l'ADN. Certes ce n’est pas pendant la réplication!
7.1.2014
Analogie avec le monde RNA pour l'auto-catalyse (15.12.13), voici une protéine chaperone qui fait de l'auto-phosphorylation dnaK en plus elle intervient dans la réplication et est attachée à la membrane (18.11.13). Cette analogie avec RNA world est à ajouter aux intéines (15.12.13).
Voici une autre auto-phosphorylation mais sans membrane ni réplication: hipA .