Aux sources de la vie by Eric Karsenti

Auteur:Eric Karsenti [Karsenti, Eric]
La langue: fra
Format: epub
Tags: Histoire
ISBN: 9782081423244
Éditeur: Flammarion
Publié: 2018-01-15T05:00:00+00:00

Fibres, tubes et formes dynamiques

Résumons-nous : deux protéines, l'actine et la tubuline, sont au cœur de toutes les cellules eucaryotes, où elles génèrent à la fois les formes cellulaires, et des mouvements très variés, dont ceux qui conduisent à la division des cellules, donc à la croissance. Mais alors, de quelles propriétés sont-elles douées pour accomplir ces actions ?

Les molécules d'actine, comme celles de tubuline, sont capables de s'assembler pour former des polymères, c'est-à-dire de longues chaînes moléculaires, qui constituent des fibres, des filaments ou des tubes. L'actine polymérise en fibres de 6 nanomètres de diamètre (6 millionièmes de millimètre). La tubuline polymérise en microtubules de 25 nanomètres de diamètre composés chacun de 13 protofilaments (voir la figure H du cahier couleur). Les fibres d'actine sont très flexibles alors que les microtubules sont rigides. Autrement dit, les fibres d'actine ont les mêmes propriétés qu'une corde alors que les microtubules ont plutôt le comportement d'un tube ou d'une branche d'arbre, plus difficile à courber sans casser. Point clé, qui donne une grande souplesse de fonctionnement aux cellules, les polymères formés sont instables : les fibres et les tubes peuvent se dissoudre et se réassembler ailleurs dans la cellule3.

Évidemment, ce jeu du « faire et défaire » consomme de l'énergie (de l'ATP pour les filaments d'actine et du GTP pour les microtubules). Un peu comme si une échelle de corde pouvait voir ses fibres fondre et se reformer toutes les secondes et que l'on puisse malgré tout l'utiliser, ou que les tubes métalliques du chassis de votre voiture fondaient et se reformaient en permanence tout en maintenant la rigidité du véhicule. Cette dynamique utiliserait forcément de l'essence. Pas très économique, me direz-vous !

En revanche, cette propriété permet de fabriquer une infinité de formes. L'évolution a produit un grand nombre de molécules associées à ces filaments et ces tubes, qui modulent leur stabilité. De très instables, ces structures peuvent devenir très rigides et solides. Elles peuvent former des structures géométriques, des entrelacs, des câbles, etc. Par ailleurs, ces structures peuvent se réparer toutes seules, se régénérer ! Autrement dit, avec les mêmes briques de base on peut fabriquer des formes et des fonctions qui varient quasiment à l'infini… Le concept de Lego, à nouveau. Ici, l'enfant qui choisit et manipule les pièces est à la fois l'histoire évolutive de la cellule et son environnement immédiat.

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