La probabilité de la formation d’une protéine

Admettons l’existence de la soupe organique que la nature nous refuse. Elle contient des millions d’acides aminés de centaines de types différents, une moitié environ de forme L (lévogyre), et l’autre de forme D (dextrogyre). Ceux-ci vont-​ils maintenant s’unir en longues chaînes pour former les protéines? Le hasard va-​t-​il sélectionner les 20 types d’acides aminés nécessaires parmi les centaines qui sont présents dans la soupe organique? Et pour ces 20 types, le hasard va-​t-​il choisir uniquement les formes lévogyres que l’on trouve dans les organismes vivants? Va-​t-​il ensuite les placer dans le bon ordre et dans la disposition voulue pour chaque protéine distincte⁠⁷? Tout cela tiendrait du miracle.

Une protéine type contient une centaine d’acides aminés et plusieurs milliers d’atomes. De son côté, pour fonctionner une cellule vivante utilise quelque 200 000 protéines. Deux mille d’entre elles sont des enzymes, des protéines spéciales sans lesquelles la cellule ne peut survivre. Quelles chances y a-​t-​il que ces enzymes se soient formées par hasard dans la soupe organique, si tant est que celle-ci ait jamais existé? Une sur 10⁠^40 000 (1 suivi de 40 000 zéros). Si on écrivait ce chiffre en entier il remplirait 14 pages de ce périodique. En d’autres termes, c’est aussi improbable que d’obtenir, en jouant aux dés, 50 000 fois le six. Et cela pour seulement 2 000 des 200 000 protéines indispensables à une cellule vivante⁠⁸. Obtenir leur totalité reviendrait à réussir coup sur coup 5 000 000 de fois le six!

Après avoir fait ces constatations, j’ai eu le sentiment de battre l’air. Mais je n’en ai pas moins poursuivi mes recherches pour autant. Supposons que la soupe organique nous ait bel et bien donné les protéines, que dire alors des nucléotides? Selon Leslie Orgel, scientifique de l’Institut Salk en Californie, les nucléotides sont “l’un des obstacles majeurs à la synthèse prébiotique⁠⁹”. Ils sont indispensables à la formation des acides nucléiques (l’ADN et l’ARN), ce qui constitue aussi une difficulté énorme. Soit dit en passant, les protéines ne peuvent pas plus s’assembler sans les acides nucléiques que les acides nucléiques ne peuvent se former sans protéines⁠¹⁰. C’est là un problème chimique qui rappelle ce vieux dilemme: Qu’est-​ce qui est apparu le premier, l’œuf ou la poule?

Parlons maintenant de la dernière des six étapes mentionnées plus haut: l’apparition d’une membrane. Si elle en est privée, la cellule ne peut exister. Elle doit être protégée de l’eau, et ce sont les graisses imperméables de la membrane qui remplissent cette fonction⁠¹². Mais pour former la membrane, il faut “un appareil de synthèse protéique”, lequel ne peut fonctionner que s’il est lui-​même maintenu par une membrane⁠¹³. Le problème de la poule et de l’œuf ressurgit donc encore une fois!