Les gènes du démon de Maxwell : est-il possible de construire une usine cellulaire ?

RésuméEn biologie, on parle souvent d’information, mais de façon floue. Nous examinons ici l’information comme une authentique catégorie de la physique (en complément des catégories usuelles : matière, énergie, espace et temps). Nous montrons que l’analyse du contenu des génomes fait apparaître une famille de fonctions centrales, portées par des enzymes de dégradation qui utilisent de l’énergie, alors que cela semble superflu. Nous proposons que le rôle de ces enzymes et d’autres entités analogues est de jouer un rôle semblable à celui du démon de Maxwell, utilisant de l’énergie pour retenir ce qui est riche en information. La conséquence ultime de cette conjecture est que les organismes vivants se comportent comme des pièges à information, ce qui explique l’aspect « bricoleur » de la vie, mais est difficilement compatible avec le rôle d’usines cellulaires qu’on souhaite leur donner à l’avenir.

Biology often refers to information, but in a fairly fuzzy way. Here, we examine information as a genuine category of physics (in addition to the usual categories: matter, energy, space and time). We show that the analysis of the genomes’ content reveals a family of central functions, carried by degradative enzymes that use energy, while energy appears to be unnecessary for degradation. We propose that the role of these enzymes and other similar entities is to play behave as Maxwell's demons, using energy to preserve and retain what is functional. The ultimate consequence of this conjecture is that living organisms behave as traps for information, which explains the “tinkering” aspect of life, but is hardly compatible with their role as cell factories.