LE GENÔME ,un système parmi les autres
dont les significations profondes restent à découvrir

1- A la suite de la découverte du code génétique, de son rôle universel, et des technologies de décryptage de ce génome, la conception de la description du monde vivant a peu à peu été réduite à un dialogue : dialogue entre les gènes et l’environnement, réduisant ainsi le monde intérieur et donc la cellule et sa physiologie, à son génome.

2- Il est de bon sens de s’en tenir aux propriétés initiales du système génétique :

cryptage de l’information cellulaire.
reproduction de cette information.

Rester à ce niveau descriptif évite de lui conférer des qualités qui sont en fait plus apparentes que prouvées !

3- Théodore DOBZHANSKY a dit : «Tout doit s’expliquer à la lumière de l’évolution.»…… mais qu’est ce que l’évolution ?

Elle est souvent confondue avec la sélection !

L’évolution est la conséquence de la sélection …….d’objets bio-physico-chimiques qui apparaissent en raison d’un phénomène continu depuis la nuit des temps: une organisation dynamique de l’espace.

Les cristaux de glace en sont un exemple.

Cette dynamique est la conséquence :

des mouvements de diffusion de matière (et d’énergie) dans l’espace.
de la création de liens (interactions) (brisures de symétries) entre ces éléments matériels.
de la stabilisation de ces liens par la sélection .

4- Parmi les objets qui sont apparus :

les Acides aminés puis les protéines.
Les Acides gras, puis les membranes et leurs interactions avec le génome.
Les sucres ou plus précisément les oses (trioses puis pentoses comme le ribose, hexoses comme le glucose) à la base du métabolisme énergétique (beaucoup plus dans le monde végétal).
Les Acides nucléiques puis les ARN et ensuite les ADN.
Les Stéroïdes (Vit D, rétinoïdes, hormones) dont le cholestérol issu de la polymérisation des motifs de type isoprène qu'on retrouve dans son métabolisme et dans les terpènes des membranes végétales; puis leur interaction avec le système génétique.

5- La cellule correspond à un niveau d’intégration ultérieur (notion de complexité) de ces objets moléculaires, niveau qui correspond au passage d’un état physico-chimique à celui bio-physico-chimique : le Vivant.

Les objets vivants émergent du non vivant mais n’ont pas de lois physico-chimiques particulières.

6- Cette description historique permet de concevoir une cellule comme le lieu (état stationnaire d’un système dynamique non isolé) de l’interaction en boucle entre 3 systèmes principaux :

Les membranes (et donc le monde des lipides) et les autres organites cellulaires comme transition avec le monde extérieur.
Le cytoplasme contenant les protéines regroupées d’ailleurs en des familles analogiques, qui par une fonction enzymatique très fréquente vont être dynamiquement en relation avec d’autres sous systèmes particuliers, par exemple Acides gras et Stéroïdes.
Les ARN- ADN.

Et dans cette unité intégrée qu’est la cellule, le rôle des gènes est de traduire et de reproduire qualitativement mais surtout quantitativement l’information, mais ils ne peuvent imposer cette information ne serait ce qu’en raison de leur dépendance en matériaux : l’information n’est rien sans la matière qui la transporte.

7- L’aspect quantitatif du génome (la science c’est la mesure) est trop peu explicité au dépend de son aspect qualitatif, ses «mutations».

Pourtant la traduction d’une mutation n’a nécessairement pour conséquence qu’une variation quantitative (en + ou – , de l’auto-amplification retrouvée dans les phénomènes de cancérisation jusqu’ aux mutations non sens.)

Cette variation pouvant se situer :

soit in situ dans la traduction quantitative du gène,
soit au niveau de la modification quantitative de la réaction physico-chimique dans laquelle est impliquée la protéine correspondante, qualitativement modifiée.

8- Vu ces 2 aspects, traduction quantitative et absence d’impérialisme du génome, se profilent de nouvelles possibilités :

la reproduction d’un profil quantitatif identique en l’absence de toute mutation suite à des stress (contraintes) environnementaux ou cytoplasmiques. Il s’agit des phénocopies .
mieux encore, la correction quantitative d’une mutation (qui est alors silencieuse voire méconnue) par une adaptation cytoplasmique et/ou une adaptation vis à vis de la gestion d’un stress environnemental.

9 - La cellule est une unité intégrée et dynamique de systèmes en interrelation, qui peuvent être regroupés en 3 genres principaux .

les organites cellulaires qui sont des superstructures témoins du rôle joué par la symbiose (endocytose ou « digestion ») dans l’ évolution et qui à ce titre jouent le rôle d’interfaces avec le milieu externe (l’intérieur de ces organites peut d’ailleurs être considéré comme du milieu extracellulaire).

Ce sont également des exemples typiques des phénomènes d’auto organisation à un niveau chimique de base :  mitochondries, chloroplastes, structures membranaires diverses : externe, nucléaire, REL, Golgi ; peroxysomes, cytosquelette, microtubules…..

les macromolécules ADN et ARN t, ARN m.

les réactions chimiques, dans lesquelles interviennent le plus souvent des enzymes, qui ont lieu dans le cytoplasme.

Pour comprendre la dynamique de ce réseau, cinq phénomènes sont trop souvent méconnus :

le rôle de la diffusion aléatoire des molécules essentiellement dans la communication intercellulaire, car au niveau cellulaire, la diversité des molécules, leur très grande taille pour les macromolécules et donc le faible nombre relatif de chaque entité particulière par rapport au nombre d'Avogadro 10 puissance 23, font jouer un plus grand rôle à leur topographie qu'à leurs propriétés thermodynamiques.
leur durée de vie.
la cinétique des réactions chimiques qui de plus est celle de réactions survenant à distance de l’équilibre  (système non isolé) avec leurs caractéristiques de multistabilité et de bifurcations (points critiques).
les caractéristiques physico-chimiques des interfaces (notion de fractales).
et surtout a été oubliée l’absence de spécificité primaire des interactions moléculaires : en effet si dans les conditions ordinaires in vivo extrapolées de celles in vitro (quantités de molécules «spécifiques adéquates», spécificités enzymatiques non altérées), la stéréo spécificité apparaît de fait, rien ne permet de croire qu’elle puisse être maintenue quel que soit l’écart par rapport à ces conditions et au contraire les nombreuses redondances ou suppléances existant à l’échelon cellulaire laissent supposer tout le contraire ! (JJ Kupiec et P Sonigo : Ni dieu ni gène Pour une autre théorie de l’hérédité; Col Science ouverte ; Editions du Seuil ; nov 2000)

Ces phénomènes dynamiques permettent d'envisager l’existence de bifurcation en certains points du réseau d’interaction intracellulaire en fonction de l’état du réseau à distance (parfois importante) de ces points.

 

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