Si vous écrivez la recette d'une protéine sur une feuille et que vous la donnez à imprimer, une faute de frappe sur une seule lettre peut gâcher tout le tirage. La cellule est confrontée au même problème lorsqu'elle copie son ADN — une longue instruction composée de quatre « lettres » chimiques. Mais l'imprimerie ne se contente pas de recopier le texte : chaque lettre de la nouvelle chaîne est assemblée à partir de pièces détachées qui flottent autour, et chaque assemblage consomme de l'énergie.
Les auteurs de l'étude ont abordé ce processus comme la transmission d'un message sur un canal bruyant. Ils ont calculé combien d'informations sont perdues lors de la copie et ont découvert une chose surprenante. Même si les erreurs sont très rares — disons une sur mille lettres — la perte d'information est bien plus importante qu'on pourrait le penser. Tout cela parce que la relation entre le nombre d'erreurs et l'information perdue n'est pas linéaire : les premières erreurs réduisent brutalement la précision, comme une fissure qui traverse un fil fin.
Pourquoi la nature n'a-t-elle pas choisi la voie la moins chère ? Parce que la parcimonie se serait avérée catastrophique : avec un faible coût énergétique pour l'assemblage, les lettres commenceraient à s'assembler toutes seules, sans commande. Le code à quatre lettres de l'ADN s'est avéré être un juste milieu — pas le plus économe, mais bien protégé contre l'auto-assemblage aléatoire. La cellule paie en quelque sorte le double pour que l'instruction ne se transforme pas en une bouillie de lettres.
Cette vision de la copie de l'ADN offre un nouvel outil pour évaluer tout mécanisme de correction des erreurs — que ce soit dans une cellule vivante ou dans les polymères synthétiques du futur. En attendant, on peut dire que la vie paie un supplément pour la précision, et c'est un supplément qui vaut chaque quantum d'énergie dépensé.
Si l'ADN se copiait avec une efficacité énergétique optimale, chaque cellule économiserait environ un tiers de l'énergie consacrée à ce processus — mais les mutations se produiraient alors de manière avalancheuse, et l'organisme ne survivrait pas.
Dans le roman « Jurassic Park », on ressuscitait les dinosaures en comblant les lacunes de l'ADN avec des gènes de grenouille — et on payait cher les erreurs de copie que la nature, en réalité, s'efforce de prévenir.