physiologie

[…] la mort d’un organisme survient lorsque l’homéostasie globale de ses cycles métaboliques ne peut plus être maintenue, en raison de son épuisement interne ou d’une perturbation extérieure d’amplitude plus grande que son seuil de résilience.

Auteur: Bitbol Michel

Info: Dans "La conscience a-t-elle une origine ?" page 664

[ définie ] [ mourir ]

évolution mammalienne

C'est par leur système respiratoire et ses conséquences sur les taux métaboliques, le volume et la production sonore, que l'héritage terrestre des mammifères marins est le plus évident. Il est une autre caractéristique remarquable des mammifères marins par rapport aux autres créatures de l'océan, en particulier chez les cétacés, mais qui est moins clairement liée à la respiration de l'air : leur cerveau.

Auteur: Whitehead Hal

Info: The Cultural Lives of Whales and Dolphins

[ baleines ]

santé psychologique

Une perturbation du cycle circadien - les rythmes métaboliques et glandulaires qui sont au cœur de notre vie professionnelle - semble être impliquée dans de nombreux cas de dépression, si ce n'est la plupart ; c'est la raison pour laquelle l'insomnie brutale est si fréquente et c'est très probablement la raison pour laquelle le modèle de souffrance journalière présente une alternance assez prévisible des périodes d'intensité et de soulagement.

Auteur: Styron William

Info: Darkness Visible: A Memoir of Madness

[ maladie mentale ] [ psychologie ] [ déprime ] [ nycthémère ] ]

questions

Le jeûne modifie à l’évidence les fonctions métaboliques. Tout se passe comme si l’organisme s’adaptait pour la survie. N’est-ce pas le jeûne qui provoque les convulsions (attribuées au démon) et le tétanisme (rigidité cataleptique) par la rétention du calcium, ou hypercalcémie ? Le jeûne déclenche-t-il un métabolisme aberrant entraînant les autres manifestations (paralysie, épilepsie, hallucinations) physiques et mentales ? Le jeûne est-il produit par les lésions de la moelle (ou cérébrales), ou est-ce l’inverse ?

Auteur: Guitton Jean

Info: Les pouvoirs mystérieux de la foi

[ carême ]

néguentropie

Un organisme vivant est un réseau multiple de réactions chimiques. On ne peut guère douter que les premiers proto-organismes élaborèrent de façon aléatoire ces réseaux de réactions, dans les mers des premiers âges, ni que les mutations aient continué de modifier, de façon aléatoire aussi, les réseaux métaboliques vivants. Le substrat initial de l’évolution est donc probablement le comportement de réseaux de réactions s’assemblant de façon aléatoire. La question fondamentale est de savoir si, pendant deux billions d’années de lutte pour la survie, il y a eu sélection dans la myriade de réseaux des réactions désordonnées à l’intérieur des réseaux métaboliques – rares et improbables, c’est-à-dire non aléatoires et ordonnés – qui sont les seuls à se comporter avec la stabilité nécessaire à la vie. Ou, au contraire, les organismes vivants sont-ils apparentés aux automates construits de façon aléatoire, dont le comportement caractéristique reflète la construction aléatoire, quelle que soit la façon dont la sélection choisit les formes de survie… Les réseaux importants, assemblés de façon aléatoire, à partir d’éléments binaires, se comportent avec simplicité, stabilité et ordre. Il semble peu plausible que la nature n’ait pas utilisé des systèmes aussi probables et sûrs, pour engendrer l’évolution et protéger sa descendance.

Auteur: Kauffman Stuart Alan

Info: “Metabolic stability and epigenesis in randomly constructed Genetics nets”, Journal of Theoretical Biology, n°22, pp. 437-467; 1969

[ réseaux génétiques ] [ question ] [ tâtonnement syntropique ]

manie de l'ordre

Nous nous comportons tous comme le démon de Maxwell. Les organismes s'organisent. C'est dans l'expérience quotidienne que réside la raison pour laquelle les physiciens sérieux ont maintenu en vie cette fantaisie de bande dessinée plus de deux siècles. Nous trions le courrier, construisons des châteaux de sable, résolvons des puzzles, séparons le bon grain de l'ivraie, réarrangeons les pièces d'un jeu d'échecs, collectionnons les timbres, classons les livres par ordre alphabétique, créons des symétries, composons des sonnets et des sonates, et mettons de l'ordre dans nos chambres, et tout cela ne demande pas une grande énergie, pour autant que nous puissions faire preuve d'intelligence. Nous propageons de la structure (pas seulement nous, les humains, mais tous les êtres vivants). Nous perturbons la tendance à l'équilibre. Il serait absurde de tenter une comptabilité thermodynamique de ces processus, mais il n'est pas absurde de dire que nous réduisons l'entropie, morceau par morceau. Petit à petit. Le démon originel, qui perçoit une molécule à la fois, distingue le rapide du lent et actionne son petit portail, est parfois qualifié de "superintelligent", mais comparé à un organisme réel, il est un savant idiot. Non seulement les êtres vivants réduisent le désordre dans leur environnement, mais ils sont en eux-mêmes, avec leur squelette et leur chair, leurs vésicules et leurs membranes, leurs coquilles et leurs carapaces, leurs feuilles et leurs fleurs, leurs systèmes circulatoires et leurs voies métaboliques, des miracles de modèles et de structures. On a parfois l'impression que la lutte contre l'entropie constitue notre chimérique (quixotic)* objectif dans cet univers.

Auteur: Gleick James

Info: L'information : Une histoire, une théorie, un déluge, *vient de Don Quichotte

[ organisation ] [ obsession ] [ cycles éphémères ]

évolution

On s'est aperçu, en comparant les molécules du vivant chez tous les organismes (des bactéries à l'homme) qu'elles présentaient des points communs, mémoire fossilisée de leur lointain ancêtre. Ce sont ces recherches qui ont conduit à découvrir la présence sur terre d'un groupe de procaryotes, les archées, aussi éloignés des bactéries que des eucaryotes. Ainsi, en comparant les mécanismes fondamentaux du vivant dans les trois domaines (bactéries, archées et eucaryotes) il devenait alors possible de définir "le plus petit dénominateur commun aux trois" : LUCA. (Last Universal Common Ancestor) La comparaison des gènes présents dans les trois domaines du vivant est l'une des approches privilégiées pour accéder à la connaissance de LUCA. D'ores et déjà, les premiers résultats suggèrent un degré de complexité inattendu chez LUCA. Celui-ci aurait sans doute déjà possédé plusieurs milliers de gènes (donc de protéines différentes). Il semble que tous les grands systèmes qui permettent le maintien et l'expression du matériel génétique étaient déjà présents, ainsi que de nombreuses capacités métaboliques. Que faire des gènes qui ne sont présents que dans deux domaines ? Etaient-ils déjà présents chez LUCA et dans ce cas, ont-ils été perdus par la suite dans l'un des trois domaines, ou bien sont-ils apparus dans une branche commune à deux domaines ? Le problème est complexe ; en effet certains gènes ne sont présents que chez les bactéries et les archaebactéries, d'autres chez les archaebactéries et les eucaryotes, d'autre encore chez les bactéries et les eucaryotes. La vision majoritaire aujourd'hui est plutôt celle d'un ancêtre commun ressemblant aux bactéries ou aux archées, et pour quelque uns, celle d'une créature intermédiaire entre les procaryotes (cellules sans noyau) et les eucaryotes (cellules avec noyau). De LUCA à LUCY résumant la trajectoire de l'évolution du vivant. Il définit une entité sympathique, c'est lui qui a ensemencé notre planète, nous sommes tous ses descendants.

Auteur: Internet

Info:

[ sciences ] [ source ] [ triade ] [ chainon manquant ] [ ppcm ]

biophysique

Un simple électron à l'origine de l'adaptation des bactéries
Une équipe de l'IBS a déterminé la structure d'une metalloprotéine présente chez les bactéries et explique par là-même comment ses gènes sont bavards... ou muets !

Si le Vivant est composé essentiellement de matière organique, une très grande quantité de processus naturels dépendent directement de facteurs inorganiques. Ainsi, près de 40 % des protéines ne fonctionnent que parce qu'elles fixent un ou plusieurs ions métalliques (sodium, magnésium, calcium, fer, zinc, cuivre, etc.). Ce sont les métalloprotéines. Ces protéines contiennent ainsi des agrégats inorganiques qui interviennent dans des réactions biosynthétiques et métaboliques d'une très grande importance pour la vie cellulaire. Par exemple, les agrégats fer-soufre [Fe-S], ubiquitaires chez les animaux, les plantes et les bactéries sont essentiels pour le transfert d'électrons (respiration, photosynthèse) ou la régulation de l'expression des gènes.

Des chercheurs de l'IBS se sont intéressés à la métalloprotéine bactérienne RsrR comportant un centre [2Fe-2S]. RsrR participe au contrôle de l'accès au génome de la cellule, permettant, ou non, l'expression de certains gènes. Ils ont déterminé sa structure cristalline grâce à des études de diffraction de rayons X. "Nous avons montré que RsrR a la particularité de moduler sa fixation sur l'ADN grâce à la réduction à un électron de son agrégat [2Fe-2S], explique Juan Carlos Fontecilla-Camps, chercheur à l'IBS. Cet agrégat est lié à RsrR par quatre résidus d'acides aminés (deux cystéines, un glutamate et une histidine), une coordination jusque-là jamais observée dans une protéine." Les scientifiques ont également constaté, suivant la forme cristalline de la protéine et son état d'oxydation, la rotation d'un autre résidu d'acide aminé (un tryptophane) qui pourrait être à l'origine de la modulation de sa fixation à l'ADN.

Ces travaux jettent les bases structurales pour comprendre comment un effecteur aussi petit qu'un électron va pouvoir induire des changements structuraux responsables d'une réponse adaptée de la bactérie à son environnement. Internet,

Auteur: Internet

Info: https://www.techno-science.net, Adrien le 15/02/2019, source CEA

[ évolution ]

sexuation

La vie commence dans des bulles parce que les premières molécules génétique ne pouvaient résister sans la protection d'une menbrane, si diaphane soit-elle. A partir des échanges génétiques pratiqués par quelques bulles libertines primitives (libertine bubble theory) enfouies dans une promiscuité archaïque, un mécanisme complexe de maintien des gènes s’est mis en place. La promiscuité a obligé aux tranferts de gènes mais il en a découlé un avantage inattendu : les gènes transférés ont changé les enzymes des bulles qui les obtenaient. S’il on préfère, les bulles qui ont été les plus libertines sont celles qui ont accru leur réussite révélant combien le sexe est né d’une interaction primitive immédiate. Il fallait juste que chacun soit sensible aux autres, que chacun reconnaisse les molécules de l’autre. Conséquence secondaire de réactions métaboliques primitives, le sexe provient de cette sensibilité élémentaire qui a conduit à accroitre le succès reproducteur des individus les plus sensibles, ceux qui interagissaient ensemble. Là s'est constitué, sous l'effet de la pression d'un matériel génétique surabondant, et à partir d'un outil de réparation de l'ADN, le dispositif réducteur de la méïose. L'ADN se sépare ede son couple répétitif. Cela entraine un effet boule de neige, ce que les biologistes nomment un emballement de FIsher (fisher runaway) seuls les processus efficaces sont retenus.

Sous la pression de caractères corrélés le sexe a ensuite impliqué deux cellules qui se sont différenciées, spermatozoïdes et ovules.  La relation entre les deux devient obligatoire mais cette divergence initiale a engagé des conflits sexuels d'intérêt. Les mâles spécialisés dans la dispersion des cellules fécondantes, les femelles réceptrices produisant un troisième être nouveau, totalement original. Une variation organisée s'introduit résolumment en évolution, infiltrant en même temps un antagonisme inévitable au sein des corps dont les organes se mettent à fabriquer les armes de cette querelle biologique, mâle contre femelle, femelle contrer mâle. L'évolution rayonne pourtant de cette bataille là, quand le rapprochement invite à la reproduction et au mélange des gènes.

Auteur: Lodé Thierry

Info: Pourquoi les animaux trichent et se trompent, pp 89-90

[ historique ] [ mitose - méiose ] [ dualisation ]

adaptation

Les antibiotiques favorisent le jeu de dupe de certaines bactéries
La surprenante diversité des comportements coopératifs rencontrés dans la nature interroge depuis longtemps les scientifiques. Alors que cette stratégie est fragilisée par la présence d'individus "tricheurs", ces derniers utilisant les ressources de la communauté sans participer à leur production, la coopération existe dans tous les niveaux d'organisation du vivant: entre gènes dans le génome, entre cellules dans les organismes pluricellulaires et entre organismes dans les populations. Si plusieurs études ont déjà souligné l'importance de la proximité génétique et spatiale entre coopérateurs dans l'existence de ce paradoxe, peu de travaux se sont en revanche intéressés au rôle joué par l'environnement dans les interactions entre tricheurs et coopérateurs. C'est justement l'objet de l'étude menée par une équipe de l'ISEM. Dans cette dernière, les chercheurs ont exploré le rôle d'un antibiotique sur la dynamique d'une population de bactéries Pseudomonas aeruginosa comportant des tricheurs et des coopérateurs. Ce microorganisme qui peut présenter un danger pour les patients immunodéprimés ou atteints de mucoviscidose, tire en partie sa virulence de la production de molécules qui sont ensuite partagées avec l'ensemble de la population bactérienne. "Dans notre laboratoire, nous avons étudié en particulier la production de sidérophores, des molécules que seuls les coopérateurs produisent mais qui sont aussi bien utilisées par les coopérateurs que les tricheurs d'une même population pour acquérir du fer", rappelle Michael Hochberg, chercheur à l'ISEM et co-auteur de l'article.
Dans cette nouvelle étude, les scientifiques ont soumis trois types de populations de P. aeruginosa comportant une fraction croissante de tricheurs (15%, 45% puis 75%) à des doses de plus en plus élevées d'antibiotiques. Ils ont ensuite observé sur une période de 48 heures comment les différents dosages antibiotiques modifiaient la capacité des tricheurs à envahir chaque population bactérienne. Les chercheurs ont ainsi pu constater que la fréquence des tricheurs au sein des différentes communautés testées augmentait plus rapidement en présence d'antibiotique et ce quel que soit le niveau de concentration initial de la substance. Pour expliquer ce résultat, l'équipe suggère alors que les coopérateurs sont plus "sensibles" aux antibiotiques que les tricheurs. "Etant donné que les coopérateurs payent le coût de la coopération en produisant les sidérophores, ils ont ensuite moins de ressources métaboliques à investir dans la résistance aux antibiotiques que les tricheurs", détaille Michael Hochberg. A l'aide d'un modèle mathématique, le chercheur et son équipe ont ensuite pu confirmer la pertinence de cette hypothèse et généraliser ainsi leurs résultats au partage de biens publics chez d'autres espèces. Les scientifiques veulent maintenant poursuivre leurs investigations en testant, via leur modèle bactérien, l'influence de facteurs de stress abiotiques tels que la température sur la dynamique des tricheurs. Parvenir à démontrer que les environnements stressants, quels qu'ils soient, favorisent davantage les tricheurs face aux coopérateurs, permettrait de franchir un pas supplémentaire vers la compréhension du maintien et de l'évolution des comportements coopératifs.

Auteur: Internet

Info: http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=15939. Donc la population bactérienne qui joue le jeu du système (coopère), tend à diminuer dès qu'il y a une influence modificatrice qui vient de l'extérieur (antibiotiques). Comme si les individus perdaient leur morale sociétale initiale, devenant moins rigides (donc tricheurs). Tricherie qui correspondrait à une adaptation à l'envahisseur, on l'accepte, on se lie/marie. On vit avec. Comme si des extraterrestres arrivaient sur une planète donnée, et que les habitants les plus conventionnels, (ou les plus faibles ou les plus simples...), tendaient à modifier leurs comportements/actions devant cette intrusion. Ainsi, devenant "moins sensible" à cette nouvelle influence externe, ils aident le groupe (société, pays, planète) à perdurer en assimilant l’intrus, par ce qu'on pourrait appeler une adaptation/neutralisation. Commentaire de MG.

[ amoralité ] [ spéculation ] [ biophysique ]