Athena n°341 mar/avr 2019
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JEAN-MICHEL DEBRY BIOLOGIE » Quelle Dégage ! Les cellules tirent leur énergie de petits organites intégrés, partiel lement autonomes, appelés mitochondries. Leur nombre est plus ou moins important en fonction de la demande énergétique de la cellule-hôte. Ce qu’on sait peut-être moins, c’est que toutes les mitochondries d’un individu, quel que soit son sexe, ont une seule origine  : elle est maternelle. C’est en effet l’ovule fondateur, riche de milliers de copies de cet organite, qui en est le fournisseur exclusif. Sauf que plus modestement, le spermatozoïde paternel en apporte tout de même quelques dizaines lui aussi. Elles lui sont nécessaires pour alimenter le battement vigoureux du flagelle qui assure sa locomotion. Or, 2 lignées d’origines différentes ne sont jamais retrouvées dans les cellules d’un même individu. C’est donc qu’une des 2 est éliminée et on aura compris que c’est celle qui est (très) inférieure en nombre qui fait les frais de cette élimination. On ne sait toujours pas en détail comment l’ovule originel procède, après fécondation, pour opérer cette élimination, sinon que c’est par allophagie, c’est-à-dire par digestion sélective de corps étrangers. C’est l’observation du phénomène chez le ver microscopique Caenorhabditis Athena Mag 341 particularité présente le poisson africain Nothobranchius furzeri ? Il est capable de passer de l’œuf à l’âge adulte en moins de 14 jours. Ce n'est pas tout  : dans le même temps, il atteint la maturité sexuelle et est capable de se reproduire ! Cela en fait, du coup, le vertébré le plus rapide en la matière. Ce petit poisson du Mozambique - plus communément appelé killi turquoise - vit (le temps qu’il peut) dans les mares qui apparaissent pendant la saison des pluies ; des mares dont l’existence passe rarement le cap de 3 semaines. Il lui faut donc faire vite et les acquis aléatoires de l’évolution lui ont permis de résoudre cette complexe problématique. Non seulement il peut se reproduire, mais il est capable de survivre ensuite en s’enkystant dans le sol dans l’attente des pluies suivantes. Comme il est plutôt joli (avec ses 6 cm de long, il ressemble un peu au guppy, un petit poisson tropical), il peut être conservé en aquarium où sa survie ne dépasse toutefois guère quelques mois. Mais cela donne aux scientifiques le temps d’étudier ses aptitudes exceptionnelles à un vieillissement rapide et d’en faire un modèle pour les maladies humaines (comme la progeria) qui présentent également un vieillissement anormalement accéléré. Bref, un petit poisson qui mérite d’être connu ! Curr. Biol, 2018 ; 28  : R822-R824 elegans qui a permis d’en savoir un peu plus sur le sujet, les processus biologiques fondamentaux étant en général d’occurrence évolutive ancienne, puis bien conservés ensuite. Ce qui se passe juste après la fécondation, c’est l’apparition, tout autour des mitochondries d’origine paternelle, d’un récepteur appelé Allo-1. Celui-ci se lie à des molécules mitochondriales qu’il reconnaît et auxquelles il se fixe. Ces molécules sont elles-mêmes déjà « marquées » par des ubiquitines, des protéines chargées d’indiquer les composants qui doivent être éliminés. Des phagosomes se forment alors tout autour des organites à éliminer. Il s’agit de petites vésicules nées des replis internes de la membrane cellulaire qui font, d’une certaine façon, office de poubelle. Des enzymes apparaissent alors, reconnaissent Allo-1, auquel elles se fixent. La dégradation progressive peut alors commencer, au terme de laquelle les mitochondries paternelles sont intégralement dégradées et recyclées. Il ne reste plus alors dans l’ovule fécondé que les organites énergétiques d’origine maternelle. C’est net, propre et ça permet surtout d’éviter tout conflit ultérieur de voisinage… Nat Cell Biol. 2018 Jan ; 20(1):81-91. doi  : 10.1038/s41556-017-0008-9 40 Mars-Avril 2019
Allez hop, papy, à vélo ! Il est généralement admis que l’âge induit, tant chez la femme que chez l’homme, une fonte musculaire avec, chez certains d’entre eux au moins, une compensation par du tissu adipeux. Cela paraît à première vue évident, fût-ce sur soi-même si on a atteint et dépassé la cinquantaine. Mais rien n’attise davantage l’esprit scientifique que l’évidence et des chercheurs ont récemment voulu savoir s’il n’y avait pas une autre raison que l’âge pour expliquer cette réduction du volume et sans doute aussi du métabolisme musculaire. Ils ont par conséquent suivi une centaine de cyclistes plutôt sportifs âgés de 55 à 79 ans. Ils ont en particulier porté leur attention sur un muscle de la cuisse, spécialement sollicité par la pratique cycliste  : le muscle « vaste latéral », une partie du quadriceps. Ils ont étudié le type de fibre présent, sa taille et sa concentration en « fuel » cellulaire (l’ATP, ou adénosine triphosphate) pour ne citer que les principaux paramètres pris en compte. Parmi les éléments étudiés, le seul sur lequel l’âge semble avoir une prise est le nombre de capillaires par unité de volume musculaire. Mais tout le reste est équivalent à ce qui peut être identifié chez un individu plus jeune, suffisamment sportif. Il y a tout de même une condition  : pour que le muscle ne subisse pas l’effet de l’âge, il est nécessaire de parcourir à vélo plus de… 150 km par semaine (100 miles), soit plus de 600 km par mois ! L’information est certes intéressante mais on conviendra que même si on aime le vélo, on ne se sent plus forcément motivé, au-delà de la soixantaine, à satisfaire à une telle pratique qui revient, en moyenne, à rouler plus de 20 km chaque jour, en toute saison, par tous les temps et sur tout type de terrain. La vraie conclusion tirée par les auteurs de l’étude, outre que le muscle change peu avec l’âge si on l’entretient suffisamment, est que c’est le goût à l’effort soutenu et surtout répété que l’âge modifie ; la motivation, pour faire court. Même quand on a l’esprit sportif, c’est une réalité à laquelle on échappe difficilement, en particulier parce que quelques signaux, en particulier articulaires, rappellent qu’il faut modérer l’effort. Et tant mieux si certains ainés peuvent dépasser allègrement les 150 km hebdomadaires si cela correspond à leur attente et surtout, à leur plaisir. Et pour les autres, une « petite sortie » de temps en temps, à défaut de maintenir le muscle en l’état, fait tout de même beaucoup de bien aussi ! Aging cell10.0000/acel.12735 (2018) Science, 360  : 46 » Le physicien quantique et la biologie Si vous avez lu la rubrique chimie (p. 26), vous savez déjà de qui il s'agit. Dans un tout autre domaine que la physique quantique, Erwin Schrödinger signait, en 1944, Qu’est-ce que la vie ?, un ouvrage compilant une série de conférences données à Dublin sur le thème de l’ADN. Et alors ? Erwin Schrödinger n’était pas du tout biologiste et reconnaissait lui-même n’avoir jamais été réellement intéressé par la matière. Son domaine d’excellence ? La mécanique quantique. Il a d'ailleurs été lauréat du prix Nobel de physique de 1933, en partage avec Paul Dirac. Exilé en Irlande suite à l’annexion de l’Autriche par les allemands, il s’y est intéressé au vivant pour lequel il a fourni des théories qui ont été assez rapidement démontées par de « vrais » généticiens qui ont relevé toutes les erreurs et appréciations du physicien. À l’époque, on ignorait par exemple encore la structure de l’ADN (découverte en 1953 par Crick et Watson) et la façon dont les gènes pouvaient être transposés en caractères phénotypiques. Et Schrödinger était de ceux qui pensaient que seule une protéine très complexe était en mesure d’assurer cette fonction. On sait aujourd’hui ce qu’il en est. Athena Mag 341 41 Mars-Avril 2019 JEAN-MICHEL DEBRY BIOLOGIE Pourquoi alors évoquer un ouvrage publié il y a près de ¾ de siècle et bourré d’erreurs ? Tout simplement parce qu’aborder les réalités du code génétique ou autres matières de la biologie avec un regard différent, même « innocent », permet parfois de faire émerger quelques réalités qu’on ne voit pas lorsqu’on a un regard trop spécialisé et l’esprit trop imprégné de concepts précis et acquis. La génétique pourrait bénéficier d’un tel regard à une époque où, en marge de toutes les propriétés qu’on lui connaît, l’ADN est de plus en plus investi d’autres dimensions, en particulier électrique et magnétique. Cela reste controversé, mais « ouvrir des portes », c’est aussi ouvrir de nouveaux possibles. Et allez savoir si les tentatives d’explication de Schrödinger ne donneront pas, dans les années à venir, naissance à un de ces possibles, ignoré jusqu’ici. N’est-on pas de plus en plus convaincus aujourd’hui que nous ne sommes pas réductibles aux seuls gènes ? Nature, 2018 ; 560  : 548-550 Nature, 2018 ; 561  : 6



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