lundi, 6 février 2012
Lumière sur les premières membranes cellulaires
Toute cellule vivante, et donc tous nos neurones, possède une membrane cellulaire qui sépare le milieu extérieur des myriades de réactions biochimiques qui se déroulent à l’intérieure dela cellule. Certainesde ces réactions enzymatiques permettent même de former cette membrane. C’est cette capacité à s’autoproduire qui caractérise le vivant que Maturana et Varela ont appelé « autopoïèse ».
Mais si cela prend une membrane pour qu’il y ait cellule vivante et que c’est la cellule vivante qui produite la membrane, comme sortir de ce dilemme en tout point semblable à la question de savoir ce qui a existé en premier, « l’œuf ou la poule » ? On n’a pas le choix que de supposer qu’à un moment donné au début de l’évolution, une réaction biochimique capable de fabriquer des membranes a pu être catalysée par une molécule non organique, c’est-à-dire n’étant pas issue du métabolisme d’une cellule vivante.
C’est justement ce que viennent de réaliser les chimistes Neal Devaraj et Itay Budin en utilisant des ingrédients simples (eau, huile, détergent) et de simples ions de cuivre comme catalyseur pour unir les deux chaînes lipidiques qui forment toute membrane cellulaire (qui rend possible l’influx nerveux pour les neurones). En effet, c’est parce que la tête de certains lipides « aime » l’eau et que leur queue « ne l’aime pas » que ceux-ci peuvent s’agglomérer en une double surface où les queues hydrophobes se font face et les têtes hydrophiles sont tournées vers les milieux aqueux extérieur et intérieur de la cellule.
En montrant que des membranes peuvent être produites avec ces éléments inorganiques élémentaires, Devaraj et Budin suggèrent qu’il est possible que les premières membranes aient pu se former de cette façon, sans toutes les chaînes de réactions biochimiques complexes à l’œuvre aujourd’hui dans la moindre cellule. Ces membranes primitives, en se refermant sur elles-mêmes, ont pu créer par la suite les conditions de stabilité requises pour l’établissement progressif des innombrables cascades biochimiques qui caractérisent le vivant.
Voilà qui apporte un éclairage fort intéressant sur les origines de la vie Terre. Et aussi sur la bonne vieille colle de « l’œuf ou la poule ». La prochaine fois que quelqu’un vous la fait, parlez-lui de ces membranes artificielles…
Envelope for an Artificial Cell
Qu’est-ce qu’un concept scientifique ? L’exemple de l’énaction (et de l’autopoïèse) de Francisco Varela.
Le bricolage de l'évolution | 1 commentaire
L’annonce récente de la création d’une « cellule synthétique » mentionnée vers la fin de l’article « Envelope for an Artificial Cell » donné en référence ci-haut se rapporte à cet article publié en juillet 2010 dans Science et qui a fait grand bruit dans les médias :
Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome
http://www.sciencemag.org/content/329/5987/52.full
Mais comme le souligne l’article Envelope for an Artificial Cell, seulement le génome était artificiel ici, toute la machinerie cellulaire et le membrane de la bactérie hôte étaient naturelles. Par conséquent, comme le mentionne toujours l’article, la création d’une véritable « vie artificielle » nécessitera non seulement un génome artificiel mais aussi une structure tridimensionnelle également artificielle pour l’héberger.
Et cela semble pas mal plus compliqué…