Bonjour
la xéno-biologie est-elle une branche de la biophysique ?
Biophysique telle que citée ici: https://www.researchgate.net/publica...la_biomedecine
Xéno-biologie telle qu'approchée dans ce livre: https://books.google.fr/books?id=N6p...page&q&f=false
Cette branche potentielle est-elle développée en synergie avec l'exobiologie?
Cordialement.
Bonjour,
Question de préférence personnelle, mais en général, si tu veux que les gens participent, il faut être le plus explicite possible.
Par exemple, dans le premier article, je n'ai pas vu de définition de la biophysique telle que tu souhaiterais l'envisager dans cette discussion. Ce qui s'en approche le plus dans cet article, c'est a priori ça (au 1er paragraphe) :
Donc, pour toi, dans le cadre de cette discussion, la biophysique, ça serait l'ambition de pouvoir manipuler le vivant et de reconstruire de toutes pièces un tissu fonctionnel à partir de cellules individuelles ?Le biophysicien ambitionne aujourd’hui de pouvoir manipuler le vivant et reconstruire de toutes pièces un tissu fonctionnel à partir de cellules* individuelles. Dans cette perspective, il ne suffit pas de rassembler les différents éléments constitutifs du tissu, il faut encore les ordonner pour donner du sens à cet assemblage. Ainsi, si un tissu se caractérise par un (ou des) type(s) cellulaire(s)* spécifique(s), sa fonctionnalité dépend tout autant de son architecture interne, qui structure les interactions entre les cellules. L’enjeu principal est donc de parvenir à manipuler précisément celles-ci, afin de contrôler leur arrangement spatial en trois dimensions et recréer ainsi l’architecture complexe d’un tissu sain vivant.
Ou peut-être est-ce plutôt la compréhension de l'interaction entre les types cellulaires spécifiques d'un tissu en fonction de l'architecture interne de celui-ci ?
Si je me fourvoies complètement, ce qui est toujours possible et effectivement souvent le cas, ça ne fera que renforcer l'idée qu'il aurait fallu être plus explicite dans le message de départ.
Le deuxième article présente bien une définition de la xénobiologie (quatrième de couverture) :
Cela dit, cette définition semble assez restrictive puisque, les formes de vie créées par la biologie de synthèse concerne des modifications mineures du vivant actuel. Or, ce que tu suggères avec cette discussion sur la xénobiologie, ce n'est probablement pas que nous discutions sur les OGM.La xénobiologie est l’étude des formes de vie créées par la biologie de synthèse.
Je dirais qu'en matière de xénobiologie, il y a deux manières de réfléchir :
1) Faire une modification somme toute à la marge, en utilisant des analogues d'acides nucléiques, des acides aminés très différents des centaines qu'on trouve déjà dans le vivant actuel, etc. C'est un domaine très riche de la recherche (rien que pour les acides nucléiques, il y a des millions d'alternatives potentielles), mais dans une perspective d'organismes vivants ailleurs que sur la Terre, il faut bien reconnaître que ce qu'on pourrait en apprendre ne serait tout de même pas si différent de ce qu'on connaît déjà à propos des formes de vie sur notre planète. Dans ce cas, on a la certitude qu'on aura une réponse directe sur la viabilité des organismes alternatifs produits.
2) On utilise une biochimie avec des atomes différents (silicium à la place du carbone, ammoniac à la place de l'eau, etc.). C'est un domaine ultra-spéculatif et contrairement à la première hypothèse de travail, on n'a absolument aucune preuve jusqu'à aujourd'hui que ça pourrait fonctionner, malgré l'intérêt profond de quelques rares chercheurs par rapport à cette question (comme Dirk Schulze-Makuch ; il est par exemple souvent cité dans ce topo). En outre, les atomes utilisés par la vie sont parmi les plus abondants dans l'Univers. Donc les alternatives à ces atomes là seront de toute façon des cas très particuliers.
Cordialement.
Dernière modification par Geb ; 14/06/2020 à 10h29.
Bonjour,
Merci pour cette réponse éclairante et les liens.
Le paragraphe que tu cites est bien celui qui me fait "raccrocher" la xénobiologie à la biophysique.
J'ai plus l'idée d'une recherche des fonctionnalités permettant de définir une structure comme vivante et d'en tirer des formes structurelles possibles d'un point de vue physique.
Le terme biologie selon l’étymologie donné par Wikipédia est "du grec bios « la vie » et logos, « discours »"
En considérant la partie "discours" dans une approche descriptive et "inventoriante" des fonctionnalités, en réduisant au maximum celles ci pour rester dans ce que nous considérons comme vie (seuil de fonctionnalités que possède un organisme pour être considéré comme vivant), il serait alors possible de transposer ce phénomène vers d'autres formes structurelles, celle ci seraient possiblement transférables dans la limite de critères physiques (composition de l'organisme, nature du milieu).
Par exemple, cet organisme crée , https://www.sciencemag.org/news/2016...ewer-500-genes , opération de réduction conservant la fonction de reproduction.
Et donc dans ce que tu dis "On utilise une biochimie avec des atomes différents (silicium à la place du carbone, ammoniac à la place de l'eau, etc.). C'est un domaine ultra-spéculatif et contrairement à la première hypothèse de travail, on n'a absolument aucune preuve jusqu'à aujourd'hui que ça pourrait fonctionner, malgré l'intérêt profond de quelques rares chercheurs par rapport à cette question (comme Dirk Schulze-Makuch ; il est par exemple souvent cité dans ce topo). En outre, les atomes utilisés par la vie sont parmi les plus abondants dans l'Univers. Donc les alternatives à ces atomes là seront de toute façon des cas très particuliers." , je trouve une réponse à ma question, qui reste ouverte dans le sens ou je me demande si ces configuration alternatives seraient rendues possibles sous certaines conditions physiques?
De cette interaction milieu-structure de l'organisme vivant, savoir si il est possible de trouver une limite conditionnelle exhaustive, au regard des connaissances actuelles, à la présence de vie et si cette limite est déjà fixée définitivement ou puisse être étendue par de nouvelles découvertes en physique?
Le topo que tu as mis en lien, qui correspond donc bien à ma réflexion:
"Pour rechercher la vie sur des planètes autres que la Terre, nous devons être prêts à reconnaître la vie telle que nous ne la connaissons pas. Nous ne pouvons pas exclure d'autres planètes simplement parce qu'elles ne sont pas comme notre monde. Un nombre infini de formes de vie peut avoir été façonné dans des environnements extraterrestres avec des caractéristiques fondamentalement différentes de celles trouvées sur Terre. Dans ce contexte, pour reconnaître la vie extraterrestre, nous devons apprendre à échapper à notre façon de penser anthropocentrique et centrée sur la Terre et à abandonner la croyance pré-copernicienne selon laquelle notre planète est le centre de l'univers biologique et toutes les formes de vie sont comme nous. "
C'est intéressant et en même temps, dans ce passage "Ce dont nous avons vraiment besoin, c'est d'une théorie générale des systèmes vivants, analogue à la théorie des molécules qui permette de répondre sans ambiguïté à la question «qu'est-ce que l'eau?» (Chyba et Hand 2005). " se retrouve un peu ma question de départ: xénobiologie = théorie générale des systèmes vivants ?
Bonjour,
Pour paraphraser la remarque de George Gaylord Simpson (1902-1984), l’exobiologie, dans son sens premier de "recherche d’organismes vivants ailleurs que sur la Terre", doit encore prouver l’existence du domaine qu’elle est censée étudier (Simpson, 1964).
En outre, pour faire de cette ambition de trouver du vivant ailleurs un succès largement reconnu, il faudra éviter les faux positifs, que ce soit pour la détection de vie extraterrestre "locale" (Mars, Europe, Encelade, etc.), comme à l’époque des missions Viking, tout autant que pour la recherche de preuves spectroscopiques de la présence de vie sur des exoplanètes situées dans la zone d’habitabilité de leurs étoiles respectives. Il faut avoir conscience de nos capacités extrêmement limitées de détection.
Là où je veux en venir, c’est qu’il est déjà extrêmement difficile de trouver une méthode fiable pour déterminer l’existence de formes de vie ailleurs que sur la Terre qui pourtant ressembleraient beaucoup (chimiquement) aux formes de vie terrestres. Du coup, je ne serais pas étonné si les scientifiques qui proposent des formes de vie potentiellement très différentes n’aient jamais évoqué de méthodes fiables pour détecter à distance ce type de "vivant" ailleurs.
En ce qui concerne une théorie générale du vivant terrestre, il y a des tentatives très récentes chez les scientifiques qui s’intéressent aux origines de la vie sur la Terre. Il y a par exemple deux écoles de pensée que tout oppose au point de vue théorique, l’une dite "métabolisme d’abord" (Branscomb et al., 2017), l’autre dite "réplication d’abord" (Pascal et al., 2013).
En beaucoup moins débattu (et là où les progrès sont les plus intéressants et les plus significatifs à mes yeux ces 30 dernières années), on a aussi une tentative de développement d’une "théorie générale du vivant", du vivant évidemment terrestre, chez ceux qui étudient l’embryogenèse d’une part (Karsenti, 2008) ainsi que les détails du fonctionnement des organites cellulaires chez les eucaryotes d’autre part (Misteli, 2001).
Même si c’est intellectuellement très stimulant de se poser la question de savoir à quel point la vie extraterrestre pourrait être différente de la vie terrestre, l’ambition de base c’est d’avoir une théorie générale du vivant terrestre d’une part (ce qui n’est pas encore fait), et de répondre à la question : suis-je en mesure de détecter des formes de vie ressemblant à la vie terrestre sans ambiguité ?
Et par rapport aux deux questions ci-dessus, elles deviennent extrêmement difficile si on remplace, dans la phrase ci-dessus, les mentions faisant peu ou proue référence à "la vie terrestre" par "une forme de vie alternative". La question : "Suis-je en mesure d’imaginer une méthode susceptible de détecter une vie alternative que je conçois et de la distinguer sans ambiguité de processus naturelles ?" n’est pratiquement jamais abordée dans la littérature scientifique parce qu’il est déjà extrêmement difficile de le faire avec la vie terrestre ou quasi-terrestre.
Enfin, dans le monde actuel, il faut pouvoir convaincre les bailleurs de fonds de financer ton effort. Si on parvenait à imaginer une méthode de déctection d’une forme de vie alternative, étant donné que les formes de vie terrestre sont composés principalement de H, C, N et O, parmis les éléments les plus abondants dans l’Univers outre l’hélium et le néon (qui sont chimiquement inertes), alors la probabilité de réussir la détection non-ambigue de formes de vie quasi-équivalentes, au moins dans leur composition chimique, à celles qu’on trouve sur notre planète serait a priori toujours supérieure à la probabilité de détection de cette forme de vie alternative. Par conséquent, les éventuelles méthodes de détection de formes de vie alternatives (qu’on n'a toujours pas inventé à ma connaissance) seront plus difficile à financer.
Donc, de mon point de vue très personnel, avec les informations très partielles que j’ai à l’esprit, deviser sur la possibilité d’organismes vivants très différents est certes très intéressant et stimulant d’un point de vue purement intellectuel, mais pour les principales raisons exprimées plus haut, cela s’apparente davantage à de la philosophie qu’à de la science.
Cordialement.
Dernière modification par Geb ; 15/06/2020 à 11h25.
Bonjour GEB,
Merci pour vos indications,les liens et vos réflexions,
Après une lecture très rapide, trop brève des liens que vous me donnez ma vision de la question c'est enrichie énormément. Je me permet de vous livrer ce qui me passe par l’esprit en terme d'hypothèses:
Vous m'apportez là une vision tout à fait nouvelle de ces problématiques, la question de l’énergie me semble être centrale, l'idée du maintien métabolique et la nécessité du transfert d'information peuvent peut-être se concevoir en terme de synergie, l'un ne va pas sans l'autre.. Je ne pensais pas trouver un champs de complexité aussi vaste et il est vrai que déjà se concentrer sur l'observable est une tâche titanesque et tenter d'observer des signes induits par l'activité de processus vivants multiplie encore la difficulté.
Dans les réflexions:
En terme de recherche, de financements, je me dis que l'informatique, la modélisation, les simulations, l'IA et le big data peuvent être des outils qui demain permettront d'explorer ses formes potentielles: il me semble que le fait de considérer que ce que nous connaissons de l'organisation des choses vivantes est probablement le schémas majoritaire en dehors de notre planète reste hypothétique, les conditions permettant le phénomène "vie" sur terre sont peut-être une combinaison de facteurs extrêmement rare ?
Je vous répond bien trop rapidement, il me faut prendre le temps de la lecture approfondie de ce que vous m'avez fourni pour discuter plus sérieusement et encore creuser ce sujet.. et surtout ne pas l'abandonner à la philosophie.
Bonsoir,
Dans le cadre des discussions scientifiques sur les origines de la vie sur la Terre, la question est plutôt comment ça a commencé, quelle a été la "force motrice" derrière l’apparition de la vie (d’où ces débats très intéressants sur le thème de la gestion des flux d’énergies et de matière à l’origine de la vie). Très souvent, dans les hypothèses métaboliques, il s’agit de processus géochimiques (comme la serpentinisation) et dans le cas des hypothèses réplicatives, il s’agit de processus faisant appel au rayonnement ultraviolets. Le fait que l’un n’aille pas sans l’autre chez les organismes modernes ne signifie pas que c’était ainsi à l’époque de l’apparition des premières formes de vie terrestres.Envoyé par Liet Kynes
C’est principalement mon propos. Je ne suis pas fermé aux hypothèses alternatives, mais le champ de recherche pour comprendre dans le détails la vie seulement terrestre, où à la rigueur, à base de carbone, est tellement vaste et les progrès sont tellement rapides, que j’ai fait le choix de me concentrer sur ces recherches plutôt que de consacrer du temps aux hypothèses alternatives qui sont, en comparaison, tellement difficile à discuter d’un point de vue purement scientifique.
Réussir des simulations informatiques ne prouvera pas l’existence effective de formes de vie alternatives. Il faudra des bases plus solides que cela pour que ça soit largement accepté il me semble.
L’hypothèse d’une origine de la vie à partir d’une combinaison de facteurs extrêmement rares est certes toujours valide, et des gens comme Monod et Crick l’on effectivement défendue, mais lorsque tu es un chercheur qui a décidé de consacrer une bonne partie de ta carrière au sujet des origines de la vie, ce n’est très souvent pas ce que tu penses.
Je suis effectivement d’avis que c’est toujours plus intéressant de lire les papiers des chercheurs plutôt que de passer par de la vulgarisation (même si la vulgarisation est extrêmement utile comme introduction à un sujet dont on ne connaît rien).
Mais au cas où tu préférerais la vidéo plutôt que l’écrit, je me permets de te signaler qu’il y a aussi des conférences qui présentent un certain intérêt à mes yeux :
Approche "métabolisme d’abord" :
- Eric Smith (63 min., 2007)
- Michael Russell (60 min., 2013)
Approche "réplication d’abord" :
- Addy Pross : 1re partie (79 min., 2016)
- Addy Pross : 2e partie (70 min., 2016)
- Robert Pascal (92 min., 2014)
Conférence sur les recherches sur les processus d’auto-organisation dans le vivant moderne :
- Éric Karsenti (97 min., 2018)
Cordialement.
Dernière modification par Geb ; 16/06/2020 à 19h11.
Bonjour,
Les études écrites sont plus parlantes pour moi, non pas juste du fait que ma pratique de l'anglais parlé soit devenues quasi nulle dans ma vie d'aujourd'hui mais surtout par le fait qu'elles possèdent un caractère synthétique plus fort et donc disent plus vite ce qu'elles ont à dire.. je ne dispose que de peu de temps malheureusement.
Je serai plus présent après lecture des études proposées, je vais écouter les vidéos en Français aussi, dans ces thèmes il y a eut des conférences-rencontres en exobiologie qui étaient mises en vidéos et étaient franchement passionnantes (les briques du vivants..)
Dans mon esprit néophyte se pose dans cette relation "déterministe" entre une fonction d'un organisme vivant et les conditions physiques qui peuvent la permettre et en tache de fond cette idée de l'impossibilité de cyclicité d'un organisme vivant au sein d'un milieu absolument fermé, avec en plus la question de savoir si un milieu peut exister dans un état fermé du point de vue physique.
Je suis dans un questionnement orienté aussi sur ces deux questions métabolisme et réplication à la nuance près d'une fonction supplémentaire qui est l'exploration, l'inter-action avec le milieu de l'organisme vivant.
La recherche de ses composants de croissances, de son carburant implique que l'organisme se diversifie par sélection adaptative dans son expression phénotypique pour pouvoir se développer vers un milieu plus riche et en même temps ce faisant il reste limiter dans son exploration, son talonnement primitif, par ce que son milieu d'origine permet d’exprimer en fonction des lois de la physique.
Je répond au post, histoire de développer et expliquer ce qui m'intrigue mais je n'affirme surtout rien.. je ne suis qu'un organisme qui tâtonne(je ne pourrais lire sérieusement que le week-end prochain ce qui m'a été donné).
Cordialement, L,K
Bonjour,
Je continue d'explorer ce sujet et effectivement la compréhension de ce que l'on a sous les yeux devrait suffire étant donné l’extraordinaire combinaison de facteurs entrant dans l'apparition, le développement et la diversification des organismes vivants, je suis toujours dans la conférence de Éric Karsenti et je vais de passer la partie sur les sources chaudes. Je ne suis pas surpris par l'idée développée de molécules capables de changer les propriétés de l'eau dans leur environnement immédiat et générer une zone isolée du reste, les conditions de pression de température et de chimie variables autour de ces sources chaudes doivent être complexes et leur état actuel n'est peut-être pas celui d'il y a quatre milliards d'années ni même la composition des océans.
Les réflexions qui me viennent en visionnant ce reportage et que la vie (les organismes vivants) modifie et façonne son environnement (passage de 2 à 30% d'O2 puis équilibre à 20%).
Ce qui s'est crée au départ serait peut-être un système moléculaire avec une propriété de maintien de sa structure par interaction adaptative avec son environnement puis une fois l'espace immédiat occupé par d'autres "molécules" des interactions entres elles pour aller vers plus de complexité? La contingence évoquée en début de la conférence?
Le principe de la xénobiologie reste peut-être une voie pour expérimenter et approfondir différemment ces sujets: la seconde loi de la thermodynamique donnant peut-être une méthode pour envisager ces contingences?
Je retourne voir la fin, chaque thème ouvert fait que cette conférence ne peut pas se regarder dans les 1H30 en la regardant avec un ordinateur: la tentation d'approfondir les thématiques évoquées est facilitée par le bouton pause et l'ouverture d'un nouvel onglet, voir une question dans le forum et là, c'est des jours d'exploration qui s'ouvrent
Bonsoir,
Je tiens à préciser quelque chose. Éric Karsenti n'est pas spécialiste des origines de la vie. D'ailleurs, il passe à peine plus de 3 minutes de sa conférence de 2018 sur ce sujet. En outre, ce qu'il en dit est assez vague et plutôt floue pour moi (en particulier parce qu'il ne cite aucune source). C'est d'ailleurs très étonnant que de nombreuses questions lui sont posées au sujet des origines de la vie à la fin de sa conférence, alors qu'il n'a fait que l'effleurer pendant sa conférence.
En revanche, il est un expert mondialement reconnu du fuseau mitotique et en particulier, de l'auto-assemblage des microtubules durant cette phase du cycle cellulaire.
Je suis personnellement convaincu que les recherches foisonnantes sur l'auto-organisation du vivant grâce aux techniques d'observation in vivo ont beaucoup à apprendre aux chercheurs qui s'intéressent de près à la question des origines de la vie. Et à ma connaissance, l'auto-assemblage des microtubules et, d'ailleurs, toute la phase du fuseau mitotique est le mieux étudié de ces phénomènes fascinants faisant intervenir l'auto-organisation dans le vivant. C'est à ce titre que je m'y intéresse de près.
Selon moi, l'établissement d'une liste plus ou moins exhaustive, conditions physico-chimiques préalables, nécessaires et suffisantes, pour initier et maintenir les phénomènes d'auto-organisation en biologie, ou en tout cas une bien meilleure compréhension de ces conditions, est un champ de recherche absolument fondamental pour réussir à comprendre la nature profonde de ce qu'est un organisme vivant.
Même si je n'étais pas obsédé par la question des origines de la première population d'organismes vivants sur la Terre, je crois que serais toujours aussi fasciné de lire ce que l'on est capable d'apprendre aujourd'hui, avec les techniques de pointe, sur les processus d'auto-organisation du vivant.
Il est vrai que la conférence d'Eric Karsenti brasse des sujets très différents, ce qui l'oblige sans doute à être moins précis, par manque de temps, sur des sujets pointus comme celui de l'auto-organisation du vivant. Aussi, cela le rend peut-être difficile à suivre par moment. Mais comme moi, tu sembles y déceler des propos intéressants, même si manifestement, nous ne partageons pas le même intérêt pour tous les sujets abordés.
Cordialement.
Dernière modification par Geb ; 30/06/2020 à 23h36.
Bonjour,
Un petit message rapide avant de partie travailler..
Dans le cycle de reproduction, il y a des moments importants, des changements d'état significatif, (irréversibles ?), avec un processus causale: du coup je part avec des questions: quelle condition physico-chimique est l'élément déclencheur dans la division cellulaire? Est-ce une contingence de facteurs ?
Clairement il y a un côté fascinant dans cette orchestration du vivant..
Salut,
Tiens, cette question m'a intrigué, j'ai fait quelques recherches pour voir ce qui déclenchait la prophase (première étape de la mitose cellulaire).
Ca m'a l'air vachement complexe (donc multifactoriel).
Voir par exemple :
https://planet-vie.ens.fr/thematique...cle-cellulaire
(point 1.2)
http://www.ipubli.inserm.fr/bitstrea...03_03_299.html
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
A l'heure de rentrer du boulot j'en étais aussi dans ces idées de cycles et dans l'idée d'un temps, un moment de stabilité significatif (mesurable): je ne le pense pas possible et surtout ce qui est intriguant dans notre univers évolutif, c'est la persistance de ce cycle à travers une adaptation qui me semble de nature néguentropique et stabilisante. Une force pourtant placée dans un contexte plus qu’aléatoire... les mots que l'on donne pour distinguer avec significativité ces étapes n'étant pas forcement une réalité immuable. Tout cela rentre dans mes réflexions du moment, souvent de nature philo, n'hésitez pas à ouvrir mes yeux.
Salut,
J'ai envoyé ta candidature chez Sokal
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Marchera pas, on a plus ce temps de la plaisanterie créatrice de nos jours..Salut,
J'ai envoyé ta candidature chez Sokal
Pourquoi une cellule se divise, toutes les conditions réunies impliquent ce processus ? Quelle synchronicité de ces conditions dans ce cas, quelle plage de contingence?
La physique doit pouvoir décrire cela, la biologie fonctionnelle l'expliquer peut-être?
Je ne sais pas exactement ce que tu as voulu dire par "un contexte plus qu'aléatoire", mais pour te donner une idée contre-intuitive, dans le contexte cellulaire, j'aime beaucoup l'expression de : "un frein pour avancer" d'Astumian.
Cordialement.
Bonjour, c'est cela , c'est quand même extraordinaire la mécanique du vivant ! je me garde l'article pour demain matin (j'ai l’abonnement) .. La question que je me pose est dans le déplacement de la brique mais la lecture approfondie me permettra surement de bien formuler.. je rentre encore du boulot mais je suis en vacances.. je vais pouvoir un peu travailler
Bonjour,
J'ai lu l'article, je ne comprends pas tout mais pense saisir l'idée (ce qui n'est pas idéal). Cela se présente comme cela dans mon esprit: le mouvement brownien est exploité par des mécanismes à cliquet qui permettent une succession d'étapes irréversibles. Il y a nécessité de niveau d’énergie différents pour permettre le fonctionnement, la partie quantique est difficile à comprendre.
L'ensemble me fait penser à un automate. L'architecture de l'ADN en double hélice me parait être en lien avec tout cela mais c'est intuitif..
Le côté mécanique très complexe me donne l'idée des limites plus qu'étroites de ma question initiale, les lois de la physique ne me semble permettre qu'un jeu très étroit pour conduire à un organisme vivant.
Je me rend compte du travail de recherche accompli et c'est absolument passionnant. Une grosse partie des découvertes a été réalisée après que j'ai quitté l'école et pendant un temps de mon existence ou je n'ai pas eu la disponibilité de suivre ces progrès.. j'ai l'impression d'avoir voyagé dans le temps du coup
Merci de me guider de cette façon structurante, vous m'offrez la vue et les paysages grandioses !
Je serais curieux de savoir en quoi exactement, et dans quel mesure l'article est de nature à préciser ta question initiale. Cela dit, ce que cet article m'inspire, ce n'est pas l'intuition d'une mécanique très complexe. Justement, je trouve que le modèle précédent celui dit de la "décharge d'énergie" ("power stroke") était bien plus complexe que celui du cliquet brownien ("brownian ratchet") qui au contraire, admet des erreurs (ça arrive même souvent) et ne nécessite pas un mouvement coordonné extrêmement précis.
Il me semble plus facile d'imaginer comment tout cela a pu évoluer et se perfectionner à partir d'un "frein pour avancer" très simple, actionné de manière aléatoire. L'autre modèle, celui de la "décharge", me semble beaucoup moins facile à expliquer en terme de processus évolutif.
Cordialement.
Bonjour, lorsque vous parlez de deux modèles, il s'agit de phénomène qui existent en même temps?
La décharge d’énergie "power stroke" est ce qui permet de faire "tourner" le cliquet brownien ?
Je n'ai pas trouvé de développement autre que d'études des fonctions biologiques comme celles ci :
- https://public.weconext.eu/academie-...00/index.html#
- https://scanr.enseignementsup-recher...se2012EPXX0070 (modèles de moteur moléculaire nonprocessif ) : je n'ai lu que l'abstract ce matin.
J'imagine que ce qui reste inconnu est le processus d'émergence de l'agencement moléculaire qui induit en cascade organisation et fonctionnalités (en considérant la reproduction comme une fonction), ensemble que nous appelons à ce stade (constitué dans une organisation évolutive) organisme ?
Pas vraiment, non. Je dirais, pour faire court, que le modèle conventionnel de la "décharge d'énergie" et celui du "cliquet brownien" sont deux manières assez différentes d'interpréter les mêmes données expérimentales.
C'est assez bien expliqué dans cette transcription d'un cours (lire en particulier les pages 3 à 10) :
- Self-Organization versus Watchmaker: stochasticity and determinism in molecular and cell biology (Kurakin, 2004)
Un extrait des pages en question :
Sauf que depuis la fin des années 1990, il semble que le modèle de la décharge d'énergie semble soumis à des attaques sérieuses et que dans le même temps, celui du cliquet brownien semble accumulé du soutien expérimental.[...] The traditional textbook interpretation of molecular motors such as kinesin, myosin and dynein portrays these proteins as micromotors functioning much like their would-be macroanalogs. They are often described as “ingenious” nanotechnological devices that convert chemical energy into mechanical work. The repetitive “power strokes” produced by molecular motor are generated as a result of periodical conformational rearrangements of protein structure driven by enzymatic cycle of ATP hydrolysis. According to the conventional view, a small conformational change in the globular motor domain of molecular motors caused by ATP-binding or hydrolysis is amplified and translated into movement of the motor with the aid of additional structural elements [2]. The generalized model of how the power stroke of a kinesin-type motor leads to its directional movement is shown in Fig. 1. According to this model, molecular motors move themselves and the attached cargo by “walking” along cytoskeleton elements such as microtubules or actin filaments. Notice, please, the following:
i) It is an interpretation of experimental data – no one has ever seen a “walking” protein. The “power stroke” model of molecular motors originated, one is tempted to say naturally, as an interpretation of mechanistically trained physicists in the 60s, who were trying to match their mechanistic world outlook and the electron microscopy images of actomyosin complex. The model later was reinforced by biochemical data on actomyosin’s enzymatic cycle of ATP hydrolysis and, relatively recently, in the 90s, by the structural data illustrating fine details of different conformational states of molecular motor proteins [3-6].
ii) It is a very appealing interpretation. Why? Because it appeals our physical intuition that originates from our human scale physical experience and is in harmony with our mechanistic paradigm of the world. It is natural for us to interpret everything as mechanical devices or walking robots. It is an easy sell for our mind.
iii) It is deeply deterministic, clockwork-like interpretation. So many molecular events are precisely coordinated and synchronized in this model, that the impression of “ingenious” design is difficult to avoid. There is no place in this model for fluctuations, mistakes and evolution. [...]
Cordialement.
Dernière modification par Geb ; 11/07/2020 à 22h59.
Bonjour,
Ce n'est pas facile a comprendre, le modèle montrant une avance stochastique du cliquet brownien induit une tendance qui va aller vers la necessité du niveau supérieur:
Cela me semble correspondre à une explication de la question de la brique, que j'évoque dans mon post #16. Si je comprends le côté contre intuitif c'est le fait d'une évolution d'un système inférieur de départ vers un système supérieur d'arrivée sans que rien n'indique au système de départ vers quoi aller: pas de déterminisme.The functions of kinesin therefore are not pre-designed and inbuilt into it, but rather they are selected to exist because of a competitive advantage they may confer to a higher-level system such as the cell, for instance. Following this logic, one would expect to find the motor proteins that do notfunction as motors and, conversely, the non-motor proteins that can generate directional movement. That is exactly what recent experimental data suggest.
Un peu comme écrire une phrase cohérente et signifiante avec des mots sans savoir à l'avance ce que l'on veut écrire.
Bonjour,
Selon moi, ce n'est pas vraiment ce que dit le texte. La seule chose que le passage que tu reprends m'inspire, c'est l'idée d'exaptation. On le comprend mieux dans ce passage ou Kourakine utilise également l'expression "no pre-designed function inbuilt into kinesin" :
Ailleurs dans le texte, Kourakine donne des références peut-être plus explicites :Importantly, in this interpretation of molecular motors, there is no pre-designed function inbuilt into kinesin molecule. If the kinesin’s flip and flop conformations happen by chance to have similar energy profiles on the polymer other than microtubules, kinesin will work as a molecular motor using that other polymer as a track. If that other polymer happens to be, for instance, the DNA, and the movement of kinesin along DNA would happen somehow to facilitate removal of oxidated bases, then kinesin would function and be known to researchers as a part of the DNA repair system. On the other hand, if the conformational cyclical rearrangements of kinesin molecule happen by chance to facilitate transformations of yet another molecule, then kinesin will be known as an enzyme as well.
Aussi, lorsque moi j'évoquais le côté contre-intuitif, je l'appliquais simplement à la notion de "frein pour avancer", qui semble paradoxale si on réfléchit à l'échelle humaine, mais devient tout à fait naturelle si on réfléchit à l'échelle atomique dans le milieu aqueux de la cellule.The examples include the kinesin-related family of MCAK proteins that are not motile, but act as microtubule depolymerases 26, the G-proteins generating mechanical force 27, the ribosomes 13 and the RNA polymerases described as molecular motors 12,28. […] Importantly, the Brownian ratchet provides a unifying principle of rectifying directional movement from a thermal chaos at microscale 31. In other words, it illustrates how the order can be generated out of chaos 32. This principle is believed to underlie functioning of such“molecular machines” as RNA polymerases 28, ATP synthases 33, ion pumps 34, ribosomes 13 and others 14. It is considered to be responsible for many types of the biological transport driven by nonequilibrium chemical reactions. One of the examples is protein translocation across lipid membranes to which we now turn.
Cordialement.
Bonjour,
Je me rends bien compte que l'initiateur de cette discussion semble avoir supprimé son compte utilisateur du forum, mais si jamais il repasse par ici, ou que d'autres personnes s'intéressent au sujet, je suis tombé par harsard sur un petit livre récent co-écrit en français par Marie-Christine Maurel, biologiste et grande organisatrice de colloques sur les origines de la vie, et Michel Cassé ex-astrophysicien au CEA, qui a justement pour sujet la xénobiologie :
- Xénobiologie (Odile Jacob, 2018, 264 pages)
Puisque des ouvrages récents publiés en français par des auteurs francophones sur ce sujet sont somme toute assez rares, je me permets de leur faire un peu de publicité ici. J'espère que la modération ne m'en voudra pas.
Cordialement.
Dernière modification par Geb ; 25/10/2020 à 08h04.
Si tu regardes la page globale, le nom d'origine est toujours affiché et pour autant que je sache, après que son compte est disparu, il a été recréé avec le même nom et un compteur de posts remis à 0.
D'accord. Je n'avais pas fait mon enquête et je te remercie de l'avoir fait à ma place. Il est donc probable que Liet Kynes soit toujours inscrit sur le forum.
Ce qui est drôle, c'est qu'il a mis lui même ce livre en lien dans le premier message. Je l'avais juste oublié
C'est juste une coincidence : j'ai vu son nom comme créateur quand j'ai cliqué sur le fil puis "invite84127968" quand je l'ai ouvert et cela a attiré mon attention.
Je l'ai vu hier de mémoire.
C'est plutôt une bonne pub pour le bouquin. Bonne journée.Ce qui est drôle, c'est qu'il a mis lui même ce livre en lien dans le premier message. Je l'avais juste oublié
Oui toujours là, merci PM42 pour le compliment (bonne pub), je ne me savais pas être une référence en quoi que cela soit cependant c'est quelque chose que je ne recherche absolument pas: ma personne ici n'est qu'une suite de mots.D'accord. Je n'avais pas fait mon enquête et je te remercie de l'avoir fait à ma place. Il est donc probable que Liet Kynes soit toujours inscrit sur le forum.
Ce qui est drôle, c'est qu'il a mis lui même ce livre en lien dans le premier message. Je l'avais juste oublié
Sans questions il n'y a que des problèmes sans réponses.
