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Werner
GITT
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Résumé
: La bactérie Escherichia coli
est des plus communes. A ce titre on la cultive et on l'étudie
dans nombre de laboratoires. On l'utilise aussi couramment en
biotechnologie. Naguère ce protozoaire aurait passé
pour un être simple, rudimentaire. En fait, il est d'une
complexité qui défie notre imagination, comme en
témoigne son ADN et surtout l'étonnant "flagelle"
qui lui permet de se mouvoir.
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UN MOTEUR ELECTRIQUE... VIVANT!
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Bonjour, je m'appelle Escherichia.
Pas besoin de vous donner tant de peine, vous ne me trouverez
pas ! Je suis invisible à l'il nu et pourtant je
suis installé au bout de votre index "légèrement
sale".
Trois cents individus de notre espèce, rangés à
la queue leu leu, formeraient une chaîne d'un millimètre
seulement. Plus ténue que le fil le plus fin, vous ne pourriez
l'apercevoir. Mises côte à côte, à raison
d'un millier de chaînes de 300 individus chacune, elles
ne couvriraient alors qu'un mm 2 de l'extrémité
de votre doigt.
En réalité, "Escherichia" n'est
pas du tout mon vrai nom. C'est celui du savant qui, le premier,
m'a observé au microscope, puis décrit. A la suite
de cela, on m'a donné le nom d'Escherichia coli.
Ce nom "coli" indique ma demeure habituelle : votre
intestin.
Aucune raison d'en éprouver la moindre honte ! En compagnie
de plusieurs millions de mon espèce, je remplis des fonctions
bien précises. [On] m'a spécialement conçu
pour apporter une importante contribution à votre alimentation.
A l'intérieur de votre intestin, je décompose les
constituants nutritifs normalement inutilisables pour les rendre
assimilables par la paroi intestinale.
Vous ne m'en voudrez pas, j'espère, si je me sers au passage
! Dans une large mesure, cependant, notre utilité dépasse
les limites de cette fonction. En colonies de densité normale,
par exemple, nous vous offrons une protection efficace contre
les microorganismes nuisibles ou pathogènes. Ce n'est qu'en
pénétrant dans les tissus hors de votre intestin
que nous devenons nocifs pour vous. Par conséquent, usez
de prudence, ne négligez jamais votre hygiène corporelle
! Comme vous ne pouvez me voir, j'aimerais vous faire une description
sommaire, bien agrandie évidemment !
Pour vous donner une idée de ma forme, essayez de vous
représenter un pain oblong de 3 livres. Six lanières
de fouet à son extrémité, mesurant largement
2 m chacune. Observons-les de plus près. A l'endroit où
elles sortent de la miche, vous remarquez pour chacune d'entre
elles une espèce de coude qui les fait dévier à
angle droit. Maintenant représentez-vous l'ensemble tournoyant
à très vive allure jusqu'à 100 rotations
par seconde, vitesse deux fois plus élevée que dans
vos générateurs d'électricité. Ces
lanières, appelées "flagelles", ont l'apparence
de cheminées rondes constituées de briques. Sur
plusieurs couches, elles sont disposées en bandes hélicoïdales
de la base au sommet. Imaginez une cheminée d'un mètre
de diamètre, mesurant 1000 mètres de haut. Les briques
de mes flagelles sont en réalité des molécules
accrochées les unes aux autres, forcément bien plus
souples que les pierres rigides. Il faut en outre vous représenter
cette cheminée tournant à grande vitesse et se vrillant
comme un tire-bouchon. N'oubliez pas qu'en réalité
mon flagelle mesure 1/20 000ème de millimètre au
maximum.
[On] m'a doté d'éléments merveilleux, extrêmement
compliqués. C'est pourquoi je vis, je puis me mouvoir,
me nourrir, me reproduire et, en plus, vous être utile.
Tenez ! La construction apparemment quelconque de ma paroi cellulaire
est en réalité d'une extrême complexité.
Elle est composée de différentes membranes, d'une
couche de protéines, d'un squelette de soutien, de polysaccharides,
d'une couche de lipides, etc... Ma chaîne d'ADN, sur laquelle
[on] a stocké les informations nécessaires, atteint
en gros une longueur mille fois supérieure à la
mienne. Vous rendez-vous compte ? Quel système ingénieux
et raffiné ne fallait-il pas inventer pour plier cette
chaîne de molécules de manière à ce
qu'elle soit correctement disposée dans mon organisme !
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Sans parler de l'inimaginable
densité de stockage d'informations qu'elle représente
! Au fait, saviez-vous que ma chaîne d'ADN contient autant
de lettres que votre Bible tout entière ?
Je ne peux pas m'étendre davantage sur d'innombrables détails
fort surprenants de mon organisme. Il faut cependant que je vous
parle à tout prix de mes six moteurs électriques.
Ils me sont absolument indispensables pour mes déplacements.
Comme tout moteur électrique, ils sont constitués
d'un stator, d'un rotor, et de roulements. A la surface de la
membrane extérieure, l'AXC, incorporé dans la double
membrane externe, se dresse en position verticale (voir fig. 1).
La membrane interne constitue la couche isolante - appelée
"diélectrique" en terme technique - d'un condensateur,
chargée positivement à l'extérieur et négativement
à l'intérieur. I1 se produit donc une tension électrique
d'une valeur de 0,2 V. Des particules chargées positivement
(les "ions hydrogènes") circulent de l'extérieur
vers l'intérieur à travers les moteurs et fournissent
la force électrique pour les mettre en marche. En plus,
mes moteurs peuvent marcher en avant et en arrière et me
procurer, à l'aide des flagelles en vrilles, une vitesse
de l'ordre de 200 microns par seconde, c'est-à-dire 0,2
mm/s. En une seconde, je peux donc nager sur une distance qui
correspond à 65 fois ma longueur corporelle, hormis la
longueur des flagelles.
Si vous comparer cela à la vitesse à laquelle vous
nagez, il vous faudrait filer à 400 km/h ! Certains d'entre
vous supposent que la construction géniale de ce moteur
est le résultat de mutations combinées avec la sélection
naturelle. Cependant, n'oubliez pas que, tant qu'un élément
n'est pas complètement terminé, tous les autres
"développements" sont inutiles. Un moteur encore
incapable de tourner ne présente, à mon avis, aucun
avantage de sélection.
Il faut maintenant vous parler de ma sensibilité spécifique
à certaines substances chimiques. [On] m'a doté
de la faculté de nager activement aux endroits fortement
concentrés en nutriments. De plus, lorsque je suis exposé
à des substances nocives, ,je détecte leur présence
et peux les éviter. Mais tout cela nécessite un
système de navigation extrêmement raffiné
capable de transmettre aux six moteurs les signaux de direction
à suivre. Vous comprenez, un moteur dépourvu de
mécanisme de direction me ferait dévier et périr.
De même, un système de navigation, aussi sophistiqué
soit-il, ne me sert strictement à rien sans moteur. En
effet, à quoi bon connaître les endroits où
trouver ma nourriture, si je n'ai pas les moyens de m'y rendre
?
Savez-vous qu'il existe un parallèle fort intéressant
entre mon système de navigation et votre vie ?
Comme
[on] m'a donné un moteur pour accéder à la
source de nourriture, [on] a préparé pour vous un
chemin d'accès à la source de vie
© Le Cep
n°7. 2ème trimestre 1999
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