Vous ne le saviez pas, mais nous sommes tous constitués de minuscules machines

Atlantico : Les biologistes aujourd’hui s’accordent pour expliquer le fonctionnement de tout organisme vivant selon des principes électromécaniques : comment concrètement fonctionnent ce que Falkowski nomme des "nano machines" et qui compose notre organisme ?

Laurent Alexandre : Notre corps est constitué d’environ 100.000 milliards de cellules. Fondamentalement, nos cellules sont de minuscules usines remplies de machines-outils nanométriques (c’est à dire à l’échelle du milliardième de mètre). Les enzymes, qui sont l’une des catégories des protéines, sont des machines remarquables qui reproduisent tous les types de machines industrielles. La RNA polymérase qui copie l’ADN en ARN est une photocopieuse du monde du milliardième de mètre. Le ribosome qui traduit les messages génétiques en protéines ressemble à une chaîne d’assemblage industrielle. La mitochondrie est une centrale électrique miniature, qui produit l’ATP, grâce à une enzyme qui se compare à une turbine électrique. Les enzymes qui ouvrent les deux brins de la molécule d’ADN ressemblent beaucoup à une fermeture Éclair.

La vie est donc une minuscule usine nanométrique. C’est pour cela que les progrès continus dans les nano-technologies vont maintenant pénétrer le monde de la santé. Le médecin deviendra d’ailleurs un ingénieur nano !

Une médecine de combat utilisant toutes les armes NBIC pour entretenir nos "usines cellulaires" est sur les rails. Certains médecins spécialisés en bio-gérontologie cherchent à inverser le vieillissement en agissant au niveau moléculaire dans la cellule.

Comprendre les mécanismes fondamentaux du vieillissement et s’y opposer à tous les niveaux, lutter contre toutes les détériorations de nos tissus, à l’échelle nanométrique : tel est l’objectif.

Quelle est alors la différence entre le monde animal et végétal ? Pourquoi, alors que le règne animal se manifeste par sa mobilité, le végétal est lui immobile ?

Il n’y a pas de différences entre la biologie cellulaire des animaux et des végétaux. Tous les êtres vivants ont un ancêtre commun. Grace à la photosynthèse les végétaux n’ont pas besoin de se déplacer pour accéder à la nourriture et à l’énergie.

La photosynthèse est à l’origine du développement de tout micro-organisme et de l’apparition de l’oxygène sur terre : à partir de ce processus, quelles ont été les grandes étapes de la transformation de la terre qui mène jusqu’à nous ?

Les étapes les plus importantes dans l’émergence de la vie moderne sont :

- l’intégration de bactéries dans les cellules, qui sont devenues les mitochondries qui ont ainsi beaucoup amélioré leur production d’énergie.

- l’apparition du noyau qui sépare l’ADN des chromosomes du reste de la machinerie cellulaire.

- l’émergence d’organismes dits pluricellulaires c’est à dire comportant plus d’une cellule.

- la naissance du neurone il y a 550 millions d’années.

- "l’invention" de la vie terrestre il y a 340 millions d’années

- l’apparition des primates dont l’Homme.

Est-on parvenu à retracer l’apparition des premières molécules permettant la photosynthèse ? Quelles sont les hypothèses plausibles étudiées ?

La photosynthèse est apparue il y a plus de deux milliards d'années chez un groupe de bactéries appelées "algues bleues". L’intégration de cet organisme dans les cellules des futures plantes leur a transféré tous les gènes nécessaires à la photosynthèse en une fois. Le séquençage de nombreuses algues et plantes a permis de retracer avec précision cette histoire passionnante.

L’étude du très petit permet aujourd’hui de comprendre la création du vivant : est-ce que le monde scientifique peut aujourd’hui créer de toute pièce des nouvelles formes de vie et est-ce que cela présenterait un danger ?

Notre capacité à créer de la vie artificielle progresse rapidement. Mais, il paraît difficile que les scientifiques soient capables de fabriquer intégralement une cellule artificielle avant 2050. 

Il existe de nombreux dangers potentiels mais aussi beaucoup d’espoirs que cette technologie ait des retombées médicales notamment dans le domaine des maladies dégénératives.