TIENNEGUILL Aveclacollaboration deChristine Hardy LALCHIMIE DELA VIE Biologieet tradition L'ALCHIMIEDELAVIE Dumme auteur aux ditions Rocher Le Langage vibratoiredelavie Alchimie dela viet.2 // Etienne GUILLE L'ALCHIMIEDELAVIE Biologie et tradition avecla collaboration de Christine Hardy L'Esprit et lamatire DITIONSDUROCHER Jean-Paul Bertrand Tous droits de traduction, de reproduction et d'adaptation rservs pour tous pays. ditions duRocher 1983,1996 ISBN2268 02406 7 lAsciencenousditcequenouspouvons savoir.maiscequenouspouvonssavoirest peu.Et si nous oublions ce que nous ne pouvons passavoir,nousdevenonsinsensiblesbien deschosesdetrshaute importance. BertrandRussell INTRODUCTION Dans celivre,l'acidedsoxyribonuclique(ADN) joue lerle principal.Chaquejour,lesmdiasnousdcriventlesdernires dcouvertesbiologiquesetmdicalesdpendantdesqualitset desfonctionsdecettemacromolcule. Touslesauguresannoncentqu'unnouvelges'ouvrenous olepouvoir scientifique sera lematre d'uvre.Dans cenouvel ged'or,noussauronstoutfaire:crerdelamatirevivante, gurirtouteslesmaladiesetpourquoipasdevenirternels ... Pour touscesprojets,nossavants devrontmodifier la molcule d'ADN.Or, chaquenouvelledcouverteconfortel'hommedans sonautosatisfaction,sondiaboliquebesoind'exercerunpouvoir surlamatire. Maisquellesinformationssubtilescontientdonccettemer-veilleusemolcule?Nousallonsdcrirelespropritsmajeures - actuellementconnues- decettemolculeenlacomparant unlivrecritavecunalphabettrssimple,quatrelettres.Le codegntiqueestdcryptdepuisdenombreusesanneset pourtant,deschapitresentiersdulivredel'ADNparaissent incomprhensibles.Deschercheursontmmepubliqueces chapitresneservaientriencarilscontenaientsurtoutdes rptitionsquiparmomentssontlimines.Entudiantces chapitresanormaux,.,nousavonst desurprises ensurprises! Despropritsnouvelles,diffrentesdecellesdeschapitresclas-siques, existent dans ces zones occultes: des nergies spcifiques, liesauxmtaux,peuventouvriroufermerteloutelchapitre etdespagespeuventtrechangesdeplace.Cesdonnesnous ontpermisdeproposerquecetADNcontenaituneinformation spcifiquedcrivantcommentlirelespagesconnuesdulivre. Nousallonsdcrirelesbasesdecetteautrelecturedulivre del'ADNl'aided'uneapprocheglobaletrsvoisinedecelles del'tudedesdonnesdel'Inconscientetdesesliensavecle Conscient. Cette lecture est aussi celle de la tradition alchimique. EtnousinspirantdeleBreton,danssonlivrelesClsdela philosophiespagyrique.nousconseillonsaulecteur : ilnes'agitpasdelire,maisd'entendrecequ'onlit... Lalumiresortantpar soi-mmedestnbres! 11 Danscelivre,nousdcrivonsdesexprimentationssurles chromosomesetplusparticulirementl'acidedsoxyribo-nuclique. Lesfaitsscientifiquesquisontrapportsnesontpasmisau hasard.Ilsnesontpasnonplusdcritscommedansunetude autobiographique. Ilsrendentcomptedel'volutiondefaitsconnusdansun certain nombrededisciplinesbiologiqueset mdicales,travers lestentativesfaitespourlesintgrerunmodlecohrent d'explicationdufonctionnementcellulaire. Ilsetrouvequedanslestroisgrandespartiesdecelivre,les faitsscientifiques dcouverts indpendamment de toutesdonnes traditionnellesrejoignentlesfondementsmmesdelatradition. Nousseronsdoncamenstoutlelongdecelivrenous interroger surlanatureprofondedecetteconvergence. Lapremirepartiedcritlescaractristiquesdel'ADNla foisau niveau structural et au niveaufonctionnel;nousmontrons quedessquencesd'ADNpeuventchangerdeplacelelongde lamolcule.Ils'agitdecequenousnommonsmaintenant transposition ,.etqui,depuistrenteans,taitconnusousle nomderemaniementschromosomiques . Ce n'est que ces dernires annes que nousnous sommes rendu comptequelaplaced'unesquencejouaitungrandrledans lefonctionnementd'un gne.En effet,commetouslescollodes, l'ADNestenfaitunsupportvibratoireet,suivantsonordre topologique,ilpeuttransmettretelouteltypedesignalaux gnesqu'ilcontrle. Cetordretopologiquevatremodifiaucoursdetousles changements de programme de dveloppement, que ceux-ci soient physiologiquescommel'embryogenseetlafloraison,ouqu'ils soientpathologiquescommel'inductionducancer. Cettepartiepurementstructurale(quenousavonsessayde rendre aussidigeste quepossible), quinous amne la dfinition de lanature oscillatoire dessupports vibratoires,est confronter aux donnes delatransformation alchimique.C'est d'abord avec lecancervgtalquenousavonsdcouvertcesremaniements 13 chromosomiquesl'chellecellulaire;nousavonspuensuiteles retrouverdanslecanceranimaletlecancerhumain.Cette rechercheestdveloppedanslahuitimepartie. Danslasecondegrandepartienousdcrivonsladcouverte desmtauxdanslamolculed'ADN;cesmtauxtantenfait certainsdesmdiateursdesnergiesvibratoiresquianimentle cosmosettousseslmentsconstitutifs.Noustrouvonsainsile deuximetermeducouple:SV+ EV. Cesnergiesportespardiffrentssupportsvontatteindreun certain nombre de sites spcifiques d'action, tels quelesenzymes etlesacidesnucliques.Nouspouvonscomparerlesupport vibratoiredelapremirepartieuneserrure,etleporteur d'nergie (EV: deuximepartie) une cl;n'oublionspasqu'un troisimetermeexistequiestlaforcequifaittournerlacl(la synthseducoupleSV +EV).Untelsystmeduelpouvaittre imagin sur labase desdonnes systmiques delabiologie,mais sanslaconnaissancedel'existencedesmtauxetdesnergies vibratoiresqu'ilsportentetsanslaconnaissancedessquences d'ADN sur lesquellesilssefixent,nousn'aurionspudfinirleur moded'action,nimmel'imaginer.Maintenant,nousralisons qu'iln'estabsolumentpasncessairequ'ilyaitmatriellement lemtalteloutelsiteducollode.Ilsuffitquelemtalait transmissonousesnergiesvibratoiresunautremdiateur quiservletrecourammentlamolculed'eau. Latroisimepartieetlessuivantesdonnentuneillustration despropritsmergentesducouple SV + EV. Enprenantdiffrentsexemplesetenappliquantlamthode gnrale d'analyse dessystmes,nousdcouvrons sesproprits. Nousanalyseronsplusparticulirementl'inductionducancer, lesmdecinesditestraditionnelles,lesrves,lessymboleset nousproposeronsuneautreformed'ducationpermettantde dvelopperlareconnaissanceetlamatrisedecesniveauxde ralit. Aucoursdecestroisgrandespartiesnousconfronteronsces approchesscientifiquesauxdonnesdelatradition.Cette confrontationatrenduepossiblepardeuxfaitsprincipaux : 1.Lesmtauxquisontprsentsdanslamolculed'ADN diffrents momentsdu cyclemitotique, et quichangent de faon caractristique la conformation de la molcule, sont ceux qui ont tattribuspar lesalchimistesauxplantes. 2.Cesontcesmmesmtauxquidvientlependulede radiesthsie dans une douze directions constitues par les quatre directions du soufre et leshuit directions du mercure.Nous nous sommesdemandcequesignifiaitcetteconvergenceentredes approchesaussidiffrentesdelaralit. Lapremireapprocheestdutypepurementanalytique;nous dosonsdesmtaux,nouscaractrisonsdessquencesd'ADN c'est--direquenousfaisonsappeldestechnologiesdetype 14 quantitatifpermettantdequantifierdessignauxdedegrsde sensibilitvaris.Laseconde,qu'elleviennedel'alchimie,de l'astrologie,delaradiesthsieoudelamagie,estuneapproche globalequitientcompte,enplus,delaqualitdescomposants du systme tudi detoutes les interactions susceptibles d'exister entreeuxlorsquenouslesconnaissons. Nouspensonsdoncquelascienceactuellequiesthyper-analytiqueetquiprne,enmmetemps,l'analysesystmique, estentrain,danscertainsdomainesspcialissdusavoir,d'at-teindreleniveaudefinessedessciencesditesoccultes . Nouspouvonsdoncprsager que,dansunproche avenir,nous retrouveronslesloisscientifiquesdecertainesconnaissances occultes,et dansundeuximetemps,quelasciencedpassera, enprvisionet enpossibilitstechniques,cesconnaissancesqui nousviennentdelatradition. Nousavonschoisicetitre,L'Alchimiedelavie,pourrendre comptedel'analogiequiexisteentredesvnementsquise droulentl'chellematrielletelsquecesremaniementschro-mosomiques(lavie)et lesdescriptionssymboliquesdetransfor-mationsalchimiques,qui,prissparment,paraissentdifficile-mentcomprhensibles.Or,sinousanalysonslesvariations nergtiquesmisesen jeu dansl'vnementmolculaireetdans ladescriptionsymbolique,nousnousrendonscomptequ'elles sontidentiques.C'estlanatureprofondedecesvariationsner-gtiquesquenoustentonsd'apprhenderdanscelivretravers l'expriencequotidiennedelarecherche. Nosdeuxexpriencespartantapparemmentdebasesfort diffrentes :lebiologistemolculairequi,deparsaformation, cherchedescendretoujoursplusfinementdansl'analyse,etla psycho-sociologue qui parcourt un chemin intrieur, se retrouvent et dialoguent aummeniveaudecomprhensionnergtiquede lavie,s'tonnantd'utiliserlesmmesconceptsetlemme langage. N'est-cepascelalagrandealchimiedelavie? Danslelangagecourant,cetermeglobald'alchimierend compted'unprocessusnaturelquilafoisnousmerveilleet nouslaisseperplexequant sanatureprofonde. Noustentonslagageurededcrirecertainsfonctionnements etcertainesinteractionsdediffrentsniveauxvibratoiresdela vieetdel'tretraverscequenousavonsexprimentdans notreviequotidienne. Danscesens,nouspouvonsmmedirequed'unecertaine faon,l'alchimiedelavieestlielaqualitdesvibrations cosmo-telluriquesquenousrecevons,quenoustransmettonset quenousmettons - tant bienentenduquel'alchimie delavie 15 neserduitpas cesvibrations : ellen'en est qu'un desaspects que nous tentons d'expliciter travers nos approches personnelles. Dans tout ce travail,nousavons essay d'appliquer la mthode gnrale d'analysedessystmes,lorsquecelataitpossible.Nos expriencesnousontpermisd'utiliserdesgrillesdelecturefort diffrentes :celaacontribulargirlavisionsystmique. tre PARTIE ET SI NOUSPOUVIONSMODIFIER CONSCIEMMENT NOTRE ADN? Danschacunedes600 milliardsdecellulesquepossdenotre corps,ilyaundeuxmtresd'ADNouacidedsoxyribonu-clique. Sinousmettionsboutbouttouscesmtresd'ADN,nous obtiendrionsunedistancede600 foiscelledelaterreausoleil. Or c'estdansl'ADNquesetrouveinscritlecodegntique. Lamolculed'ADNestconstitued'unnombrelevdesous-units (ou monomres): on dit qu'elle est hautement polymrise. Cedegrlevdepolymrisationnesetrouvepasuniquement auniveaudel'ADN.Ilexisteaussibiendanslesprotinesque danslacellulose,c'est--diredanstouslescollodesquiconsti-tuentenquelquesortelacharpentedetouteslescellules. L'ADNcontientunsucrecinqcarbones(ledsoxyribose), del'acidephosphoriqueetquatrebases(Adnine,Guanine, Thymine, Cytosine).L'acide phosphorique et le sucre vont consti-tuer lesdeuxchaneslinairesdel'ADN quiserontreliesentre ellesparlesquatrebases(A,T,G,C)(fig.1). Lesbasessontcouplesdeuxpar deux:A enfacedeTet G enfacedeC;c'estpourquoinouspouvonscomparerl'ordredes basesceluid'unalphabetquatrelettres ATGC. Dansunecellule,cemtre d'ADN estunruban sur lequel est inscrit(parcespairesdebases)toutcequiatvcuparla matirevivantedepuisqu'elleexiste,ainsiquetoutcequ'elle estsusceptibledevivre. Beaucoup degensimaginent queleurscaractres hrditaires viennentseulementdeleursparents,etplusgnralementde leursascendants.Enfait,nousavons,depuiscesdixdernires annes,lespreuvesexprimentalesdufaitquel'volutionmme desespcesestinscritedanscettemolcule. Iln'estd'ailleurspassurprenantqu'l'chelledelamolcule nousretrouvions inscrite toutela mmoire delavie,puisque dj l'embryon humain reproduit, sonniveau,pendant lesneuf mois de l'embryogense, toutes les tapes du dveloppement des espces. Ilnes'agitpas seulement d'une mmoire descaractresinns, supposetrecaractristiquedel'espce,maisaussideceque l'treetmmel'espceontconnucommevnementsdtermi-19 G-C Fig.1: Reprsentation schmatique de lamolcule d'ADN ( gauche) etstructuresdtaillesdespairesdebasesGCetAT(droite).Les structures dtaillespermettentdemettreenvidencelestroisliaisons hydrognedelapaireGCetlesdeuxliaisonshydrognedelapaire AT. nantsetquiconstituentl'ensembledescaractresacquis.Nous pouvonspar suiteimaginer queleprogrammed'volution,pass etfutur,estaussi,dequelquefaon,inscritdanslamolcule. Lanature,enttonnant,inventedenouvellesorganisations partir de matriaux de base que l'on retrouve dans tous lesrgnes et qui constituent une sorte de rservoir commun. Pour le systme terrestre,ils'agitducarbone,del'hydrogne,del'oxygne,de l'azote,dusoufre,duphosphore, etc.,quenouspouvonsappeler desinvariants.Orcesinvariantsimposentdeslimitationsther-modynamiques;parexemplelecarbonenepeutavoirquedes liaisonsttravalentesdesortequ'onauratoujourslemthane sousformeCH4,cequiveutdirequetouts'ordonneraautour ducarboneselonunttradrergulier. L'assemblagedecesatomesdonnenaissancedesmolcules enfonctiondeloisphysico-chimiquesaussiinvariantesqueles lments.Cesmolculessontlesbasesdenotresystmevivant terrestre : cesontlesprotines,lesacidesnucliques,lessucres, leslipides. 20 Nousavonsluneillustrationdecequel'onappellecouram-mentlacomplexitd'unsystme.Lesinvariantsdupremier niveau(azote,carbone, etc.) constituentunpremier systme.Or, leslois,susceptiblesdeleslier,tantdesloisuniverselles,vont donnernaissanceunsystmedeniveaupluslev,odes contraintesinvariantesvontnouveaus'exercer,uneautre chelledevaleur.C'estl'ensembledesloisquireliententreeux les lments invariants qui constitue la complexit.La complexit estdoncplusunenotiondequalitetdequantitd'interactions entredeslments,qu'unesimplequantitd'lments.Laquan-titd'lmentsformantunsystmedfinitl'aspectmatriel, tandisquelesinteractionssusceptiblesdeleslierrendentdj comptedel'aspectnergtique. Apartirdecettesortedepoolouderservoircommun,que l'onpourraitappelerlabalancegntique,cequenousavons subiousciemmentconstruitpendantl'existence,vadequelque faons'inscrireaussidanslelivre. Sinousavonsvolupartirdusingeoudupoisson,nous retrouveronsl'informationgntiquedusingeoudupoisson inscritedanslescelluleshumaines(voirl'embryogense),mais ilyauraunassemblagediffrentdespartiesconstituantesde ces tres, et enoutre unsupplment d'informations quin'existera nichezlesingenichezlepoisson,maisquiresterananmoins danslacontinuitmolculairedece que sontfondamentalement lesingeoulepoisson. Onpeutimaginerqu'uneautrecosmogoniequineseraitpas basedecarbonemaisparexempledeboreoudesilicium puissedonnernaissanced'autrescontraintesthermodyna-miques,entranantdenouvellesloisetparsuitediffrentes conformationsdemolcules.IIestintressant denoter que dans cecascesmondesnenousseraientprobablementpaspercep-tibles,niparnossens,niparlesmachinesquenousavons construitesjusqu'prsentpuisqu'eneffet,nousimaginonsun appareillageenfonctiondescaractristiquesdjconnuesque nousvoulonsmesurer. Analysonsmaintenantquelestcecode,commentilestcrit, ainsiquelafaondontilsereproduitetdontilestsusceptible d'voluer. CHAPITREPREMIER L'AUTOCRATIONDEL'ADN Qu'est-cequelavie? Lavie,pourlesbiologistes,estlafacultqu'al'trevivant d'assimileretdesereproduire.Danscesens,lesvirusetles phagesnesontpasvivants,car ilsontbesoind'une autre cellule (cellule animale ouvgtale pour levirus, bactrie pour lephage) pourpouvoirfonctionnerousereproduire. Proprits fondamentalesdelamolculed'ADN. Lamolculed'ADN,dontlaformelapluscouranteestla doublehlice,peuttrecaractrisepardeuxpropritsfonda-mentales :d'unepartlafacultdesereproduireelle-mme(la replication),etd'autrepartlafacultdetransfrersoninfor-mationuneautremolcule(l' ARN)qui,par unesried'inter-mdiairesmolculairesvatransmettrelesordresd'organisation etdefonctionnementl'treentier. Nous avonscompar l'ADN unfilconstitu par deux chanes liespardesbases.Cefilpeutprendretoutessortesdeformes (de conformations)dansl'espace,maistoutescesformessonten faitdesspiraleshlicodalesdontlesspiressontplusoumoins loignes(c'est--dire deshlicesdepasvariables).Cette spirale peutsecontracterous'tendrecommeunressortselonl'tat physiologique oupathologique delacellule. On peut direqu'elle estanime. Silacompositionglobaledel'ADNestconnuedepuisles annessoixante,sesvariationsdeformecommencentseulement tretudies.Lesdcouvertesrcentesdanscedomaine amnentsurprisesursurpriseetnousobligentremettreen questionlefonctionnementcellulairelui-mme. Dansl'ADNnoustrouvons ainsil'information quipermet la cellule1)d'assimileret2)dedonnernaissance,lorsqueles circonstances sont favorables, deux cellules filles;c'est pourquoi nouspouvonsparlerd'autocrationdel'ADN.Cettemolcule contientdoncbienl'informationdelavie. Danscettedoublefonction,nousvoyonsdjapparatrela 23 dualitducodegntique:ilyad'unepartlesqualitsdes diffrentsconstituantscellulaires(cequenousappelleronsles chapitresdulivre)etd'autrepartl'informationd'utilisationdu livre(commentet quelmomentliretelchapitrepluttquetel autre). Nousverronsquecettedualitseretrouvetrsclairementau niveaumolculaire. Les qualits des diffrents constituants cellulaires (par exemple lesqualitsdesprotines)sontdespropritsinvariantesqui,si ellessontmodifies,vontconduiretoutessortesdedsordres, tandisquel'informationd'utilisationestsusceptibledevarier d'unemanirebeaucoupplussubtile,entranant,partird'un dsordreapparent,unepossibilitd'ordrenouveau. Il y a donc des constantes invariantes,par exemple lesqualits propresd'unabricotdiffrentesdecellesd'unepche,qui,si ellessontmodifies,nepeuventconduirequ'undsordre.Par contre, sil'on change l'information gntique, crant une nouvelle espce(parexemplelebrugnon),denouvellesqualitsseront engendres,maisdanslesensdel'ordre. Dcrivonsmaintenantplussoigneusementlanaturedesdeux fonctions,c'est--direlafonctiond'assimilation(lesqualits),et lafonctiondereproduction(laprogrammationouinformation). 1)La replicationdelamolcule d'ADN. Lamolculed'ADNacquiertdanscertainesconditionsde l'environnement,lapossibilitdesynthtiserunemolculeiden-tiqueelle-mme.Cettetapeestappelereplicationcarla nouvellemolculesynthtiseestunerpliqueexactedela premire.Silesdeuxchanesdel'ADNsetrouventspares l'une de l'autre par rupture des liaisons hydrogne quilesunissent normalement, chacune d'elleest susceptible deservirdematrice pour la synthse d'une chane quiluiestcomplmentaire (fig.2). Desenzymesassurerontlesliaisonsentrelessucres,lesphos-phatesetlesbases. Remarquonsquechacunedeschanesdelamolculeinitiale seretrouveintgralement dans la molcule fille,ce qui dtermine uneremarquableexactitudedelareplication. Al'chellecellulaire,deuxfacteurssontncessairespourque cettereplicationaitlieu: - Lerapportnucla-cytoplasmique(rapportentrelevolume dunoyauetceluiducytoplasme)doitavoiratteintunevaleur caractristique. -Des conditionsspcifiquesdel'environnementdoiventexis-ter : pH,forceionique,potentieltransmenbranaire,disponibilit de diffrents ions,desbases del'ADN et des enzymes impliques danslasynthse, etc. 24 Fig.2:Modledereplicationdel'ADNsuivantWatsonetCrick. A :Adnine;T: Thymine;G: Guanine;C :Cytosine. Si lerapportdevolume existe,maisquel'environnementn'est pasadquat,l'ADNnepeutpassereproduireoubienlarepli-cationdmarremaisneseterminepas.Demme,sil'environ-nementestadquatmaisquelesvolumesnesontpasdansle bonrapport,rienneseproduit. Cesdeuxncessitssontconnuesdepuislongtemps,maisnous pouvonsendduirequelevolumedunoyaurendcomptedela maniredontlesmolculessontorganisesdansl'espace,cequi nousfaitconcevoirquefonctionetstructuresontintimement lies. L'aspecttopologiquedtermineenquelquesortelafonction; parexemple,rienneseproduitsitellesquenceATAAGGC ... estlinaire,mais,parcontre,sicesunitssontendemi-spire 25 d'uncertainpas,ellespourrontinteragiraveclesmolcules avoisinantestellesquelesacidesaminsdesprotineslies l'ADN. Ainsi,structureetfonctionnementsont,nonseulement,lis mais rendent compte d'un processus dynamique.Ce concept peut tredcritd'uneautremanireenmontrantquelafonction considre(icilareplication)estenfaitliel'nergiequi animelastructureetquiestaprioriindpendantedecette structure.La structurepeut tre icilefild'ADN,maislemme raisonnements'appliqueraitlachaneprotiqueoucellede la cellulose.Nous retrouvons la fameusedualit nergie/matire, maisremarquonstoutdesuitequenousavonsintroduitun troisimetermequiestdpendantdetouteslespossibilits d'volutiondecesystmeduel. Nous verrons que ce troisime terme a une importance capitale enbiologie car nouspourrionspenserlinairement que la dualit nergie/matire sersoutlasommedesproprits descompo-sants : par exempleunequalit X + unestructure Y--.unepro-prit globale z.En fait,iln'enestrienpuisquetout cequel'on trouvedanslaproprit Zn'estpascontenuimplicitementdans lesdeuxautres.Ainsil'hommeestplusquelasommedeses partiesc'est--direlacapacitdesesmembres,desoncerveau, desesviscres, etc.Nousdisonsalorsquenousavonsaffaire unequalitmergente. Alors que dans la physico-chimie classique les structures consti-tutivesonttendance, envoluant,crer leplusgranddsordre possible(entropie 1 croissante),lamatire vivante, elle,sait crer l'ordrepartird'undsordreapparent(nguentropie 2).Seule, lamatirevivantepossdecetteproprit. C'estdanscettemesurequebeaucoupd'auteursontpropos quelanatureaitunprojetetnesoitdoncpasorganiseen fonctiondesloisduhasard.Ilestprobable quecette dichotomie hasard-ncessit soit due au faitque leprojet del'environnement resteexcessivementdifficileanalyserparlesmthodesscien-tifiquesanalytiques.Eneffet,ceprojetsetrouvedansune dimensionglobale;or,nosmthodessontessentiellementfrag-mentaires,dductiveset rductionnistes.C'estpourquoitousles chercheursquiontutilisdesapprochesglobales,parlather-modynamique oulacyberntiqueentre autres,ont t amens conclurel'existenced'unprojet.Nousavonsl'exempledevon Bertalanffy (l) etdePrigogine (2)pourneciterqu'eux ... Nouschercheronsdvoilerceprojetauniveaudel'ADN, 1.Entropie : grandeurthermodynamiquequipermetdecaractriserledegr dedsordred'unsystme. 2.Nguentropie : grandeur opposedelaprcdente. N.del'd.: lesappelsdenotesentreparenthsesfontappelauxrfrences bibliographiques situesenfindevolume. 26 enutilisanttouteslesapprochesquisontnotredisposition, qu'elles soientglobalesouanalytiques. Aumomentdelareplicationlesdeuxchanessescindenten dessitesspcifiques,etchaquechanesparmentreproduitsa complmentaire.Nousnousretrouvons donc avec deuxfoisdeux chanes.Cesontcesdeuxchanescontenanta priorilamme informationquivont,par lasuite,seretrouverdanslesnoyaux descellulesfilles. Auniveaunergtique,desproblmesvontseposer :tout d'abordpourouvrir lamolcule,puispourtransmettrelesignal d'ouverture,et ensuitepourordonnerlesdeuxcomposantsnou-vellementcrs. En effet, la double chane ncessite une grande quantit d'ner-gie calorifiquepour s'ouvrir.Un ADN animalisoldansuntube contenant unmilieu quireproduit les conditions d'environnement delacellulencessiteunelvationdetempraturede 50(37 87C)pours'ouvriretsescinderendeuxchanes.Or il est bienvidentquecen'estpasuneaugmentationdetemprature decetordrequiprovoquelareplicationdel'ADNdansnos cellules;d'ailleurs,sicettemthodepermetdescinderl'ADN, elleestcependantinsuffisantepourqueladuplicationsepro-duise : encontinuantfournirdelachaleur,l'ADNfinitpar se dgrader,c' est--direquechaquechanesescindeenpetits morceaux.Nousverronsparlasuitequelssontlesfacteurs naturels quipermettent cette replication;descatalyseurs comme lesenzymes,desionsetdesmolculesd'eauyparticipent. Ilyadoncunproblmed'nergie:d'ovient-elleetquelles sontsesqualits? Ily adeplusunproblmespatio-temporel : qu'est-cequifait quel'nergievaouvrirtellergionpluttquetelleautre,et pourquoitelleplace? La replication d'une molcule d'ADN vadpendre de sa place lelongdeschromosomes.Onauraitpupenserquetoutesles rgionsidentiquesATAGC(parexemple)serpliqueraienten mmetemps,quellequesoitleurplacelelongdel'ADN;or cen'estpaslecascar lemomentdeleurreplicationdpendde leurplace : ce seront lesATAGC detellesplaces spcifiques qui s'ouvriront enmmetemps. Nous voyonsapparatre lanotionde contrle topologique de lareplication, ce qui signifiequelaplace d'un lmentestunfacteurdterminantdanssafonction. Lesdiffrentestapesdelareplicationauniveaumolculaire vonttresuiviespardesvnementsd'autreschelles.Lors-qu'unprocessustelquelareplicationsedrouleauniveau cellulaire, il dtermine une srie d'vnements d'autres chelles. Cesautresniveauxpeuventtre : -la scission dunoyaude la cellule en deux noyaux fils(niveau infracell ulaire) 27 -la scissiondelacelluleendeuxcellulesfilles(niveaucellu-laire) -et mmedesmodificationsdetailleetdeformedetoutun tissu, un organe ou un organisme. L'ensemble de ces modifications estillustrparlesreproductionsci-contre(fig.3). Nous venonsdedcrirelesmodificationsphysiquesdcelables soitl'ilnu,soitaumicroscopeoptiqueoulectronique,mais ilestclairquetoutecettevolutionestdpendantedelamise enjeud'nergiesspcifiques.C'estpourquoinousseronsforcs de nous interroger sur l'origine de cette nergie :est-elle contenue dans lamolculed'ADN?C'est--dire,est-cece niveauque se situeleprojet? Oubiencettemolculen'est-ellequ'unmdiateur,unrelais designauxvenantdel'extrieurdelacellule? Danslesdeuxoptiquesextrmes,nousconstatonsque,quelle quesoitlanaturedel'nergiemiseenjeu,elleestsusceptible d'treutilise,transfreettransforme.Orilestessentielde souligner que lesdiffrentes caractristiques decesmodifications del'nergienesontpropresqu'lamatirevivante:notre connaissance,ellesn'existentpasauniveaudelamatireinerte. 2)Letransfertd'informationdelamolcule d'ADN (transcrip-tionettraduction). Reprenonslesdeuxcellulesfillesquiviennentdenatrela suitedeladivisiondeleurcellulemre:nousconstatonsque denouvellesmolculesapparaissentdanslecytoplasmedes cellulesfilles.Cesmolculessontaussidesacidesnucliqueset ont t baptises ARN (Acide Ribo-Nuclique), pour cette raison quelesucre 1 constituantlefilestmaintenantleribose,etnon plusledsoxyribose.CetARNcontientaussidel'adnine (A), de laguanine (G),de lacytosine (C),mais par contre lathymine acdlaplacel'uracile (U).ATGCestdoncdevenuAUGC; ce transfert d'information, appel transcription, se droule suivant unmcanismetrsvoisindelareplicationencesensqu'une chane de l'ADN vareproduire la chane d'ARN complmentaire (fig.4). Nousvoyonsainsipourquoicettetapeatappeletrans-cription,etnonplusreplication,carcestadel'alphabet quatrelettresestmodifi.Plusieurstypesd' ARNexistentdans lacellule :ARNmessager,ARNdetransfert,ARNriboso-maux ...baptissd'aprslesfonctionsquileur onttattribues. Cettetranscriptionnevapasdmarrern'importeolelong 1.Notons que lessucres constituants del'ADN et del'A RN sont 5 carbones, contrairement auglucose quiest6 carbones,etau saccharoseousucre detable quiestconstitudedeuxmolcules6 carbones. 28 b) a) Fig.3 : Deladivisioncellulaire auxdiffrentes formesdecellules a)Findelamitosed'unecelluleanimale.Lesdeuxnoyauxsont spars;lesdeuxcellulesfillescommencentsesparer. b)Schmad'unecellulehpatique.Lesdeuxfacescellulairesqui n'ont pasdemicrovillosits sont contigus d'autres cellules hpatiques. c)Schmad'unecellulevgtaledefeuille. 29 nuclo'ide(ADN) d) e) d)Schmad'unecellulebactrienne. e)Schmad'unecelluled'Alguebleue. Lesschmasb e sonttirsd'observations aumicroscopelectronique (d'aprsR.Folliot,Biologiecellulaire,PUF,1975). delamolculed'ADN:cesontgnralementlesmolculesqui viennentd'trerepliquesquipeuventtretranscritesparla suite:nousretrouvonsainsil'chelledelatranscription(que Fig.4:VisualisationdelatranscriptiondesARNdansunovocyte deTriton(microscopielectronique : grossissement25000). 31 l'onpeutcomparerl'excutiond'unprogramme)lecontrle topologique. CesARNcontiennentdoncleprogrammeinhrentl'ADN, maisilsont,parrapportl'ADN,l'avantaged'tremobiles,et c'estleurniveauquevasepasserledeuximechangement d'alphabetc'est--direlatraduction. L'ADNcommandenonseulementsaproprereplication,mais aussilabiosynthsedeprotinesspcifiques. Commentsefaitlechangementd'alphabet? Danslesprotines,ilya22 acidesaminsdiffrents.Surla molculed'ADN,seulelasquencedesbasesestl'lment variabledelamolcule.L'hypothselaplussimpleestdonc qu' unecertainesquenced'ADNdterminelaplaced'unacide amindansuneprotine.Sachantqu'ilya4 basesdansl'ADN (ATGC)et4 basesdansl'ARN(AUGC),lenombredecombi-naisonspossiblespourunesquencede2 basesest42 =16et pourunesquencede3 bases :43 =64. Lesexpriencesdegntiqueetdebiologiemolculaireont permisdemontrerquec'taitbienuncodebase 3quitait utilis :ilatbaptiscodetriplet.Les64 tripletspossibles sontnumrsdansletableau 1. Cetableauncessiteplusieurscommentaires : a)Ilexistedavantagedecombinaisonsnuclotidiques (64), qued'acidesamins (22):nousdisonsquelecodeestdgnr puisqu'un mme acide amin peut tre cod par plusieurs triplets. TABLEAU1 Lecodegntique l'chelledel'acideribonuclique ucAG uuuPhnylalanineucu SrineuA uTyrosineuGuCystine uuuucc n UACUGC u uuA LeucineUCAuA A OchreU GAUmber UUGUCGuA GAmberuG GTryptophane cuucc uProlinecA uHistidinecG uArginine euecccCACCGC" c CUACCAcA A GlutamineCGA CUGCCGCAGCGG A uuIsoleucineA cuThronineA A uAsparagineAGu Srine AUCACCAAC"AGC A AUAACAA A A LysineA G A Arginine A uGMthionineACGAAG"AGG Gu uValineG cu AlanineGA uAcide as par- G GuGlycine tique GUCGCCGAC H GGC G GUAGCAGAAGGA GUGGCGGA GAcideglu- GGG tamique 32 Enmoyenne,unacideaminestcodpar troistriplets,maisen fait certains sontcodspar 6 triplets (srine, leucine), et d'autres (mthionine,tryptophane)parunseul. b)Lecodegntique estaujourd'huiparfaitement connu : un sens prcis peut tre attribu dans le langage protique 61triplets surles64 possibles.Troistriplets:UAG,UGA,UAA,n'ont aucunecorrespondanceentermesd'acidesamins;enfait,ces troissquencesquel'onqualifiedenon-sensjouentlerlede ponctuations,d'arrtdanslatraductiondel'ARNmessager. c)Ce code semble universel, c'est--dire que les mmes triplets sontutilisspourfairelesprotinesd'unvirusoulesprotines d'unlphant.Cependant,desrsultatsrcentsconcernantles protinesprsentesdanslesmitochondries(organitescellulaires jouant untrsgrandrledansl'nergtique cellulaire)montrent quecesprotinesauraientunautrecode. d)Ilestsymptomatiquedeconstaterquecesmmes 64 combinaisons,dansleursupport nergtique, ontt codifies 2 000 ansavantJsus-ChristdansleYiKing,ouLivredes Mutations (3). Lesdiffrentestapesdel'expressiongntique,transcription ettraduction,quirendentcomptedumodedefonctionnement desgnes,ontt lucidescesvingtderniresannes. Pourtransposerl'informationcontenuedanslegne(sousla formed'uncodetriplets)enunesquencedfinied'acides amins,lacelluleempruntedeuxtapessuccessives : -Transcriptiond'unesquenced'ADNenARNmessager. -Dchiffrageducodeinscritdansl'ARNmessager.Cette oprationmetenjeudesparticulescytoplasmiques :lesribo-somes, desadaptateurs spcifiques d'acides amins appels ARN de transfert et des enzymes spcifiques.C'est au cours del'tape nommetraductionquesontsynthtisesleschanesprotiques quiconstituentlacharpentedelacelluleetlesenzymesquiles fontfonctionner. Sinouscomparonslacelluleuneusine :lenoyauconstitue lebureaudirectorialdonnantlesordrespourfabriquerteloutel produit(lesprotines)unmomentparticulierducyclecellu-laire.LesARN messagerssont enquelque sortelescadres allant distribuerletravailauxouvriers(lesribosomes).Cesderniers s'aidentdemachines:cesontlesARNdetransfertetdiverses enzymesimpliquesdanslasynthseprotique.Lesangetla lymphepourlesanimauxetlestreshumainsreprsententles voiesdecommunicationdel'usine,parlesquellessontamenes lesmatirespremiresetsontvacuslesdchets. Remarquonsquecetteusinepeutnonseulementfonctionner enautarcie,maisaussiseconstruireelle-mmeuneautreusine trsvoisine,sinonidentique,lorsdesadivision. 33 3)Delachromatineaux chromosomesmitotiques. Leschromosomesmitotiquessontpratiquementvisiblesdans touslestissusdetouteslesespces.Ilsontpermisledvelop-pement de lacytogntique,notamment chez lesvertbrs.Rap-pelonsqu'ilssontmtaboliquementinertes.Lareplicationetla transcriptionquenousvenonsdedcrireneseproduisentque sur lachromatinel'tat diffusetnon l'tat condenscomme dansleschromosomes. Chaque chromosome d'une cellule en mitose a une morphologie spcifique (taille, position du centromre, forme, etc.). La figure5 dcrit une formetypique de chromosome montrant le centromre quisparelesdeuxbrasduchromosome etuneconstrictiondite secondaireos'attache unnuclole;celui-ciestimpliqunotam-mentdanslasynthsedesARNribosomaux. Laquantittotaled'ADNnuclaireestrpartiedefaon prciseendiffrentschromosomesdontlenombreetlaforme sontcaractristiquesdel'espceconsidre.L'examendel'en-sembledeschromosomesd'uneespce(oucaryotype)montre qu'ilexisteunedoublesriedechromosomesdanstoutesles cellulesdiplodes :46chezl'homme,40chezlasouris,8chez leDrosophile oumoucheduvinaigre.Par contre,lesgamtesne contiennentqu'unesriedechaquechromosome. L'examenaumicroscopeoptiquedesnoyauxpendantles diffrentestapesdelamitosepermetd'assisterunvritable balletdeschromosomes(fig. 6). -Au coursdelapremiretape,leschromosomes sediffren-cientdelachromatineetprennentdesformesdefilaments.Ils cs-- .0 \(J \ 1-1 . ~\- ~ 1 .. ,..,..\oF l-eP Fig.5: Reprsentationschmatiqued'unchromosome CP : Laconstrictionprimaire,quicomportelecentromre, spareles deuxbrasduchromosome. CS : La constriction secondaire est le site del'organisateur nuclolaire etestlepointd'attached'unnuclole. Cechromosomepeuttreobservenmicroscopieoptique. 34 seddoublentmaisrestentunisauniveaudeleurcentromre. L'enveloppenuclairesefragmente.Danslecytoplasmedes cellules animales,les centrioles se ddoublent aussi et s'entourent defibresrayonnantes.Ilssedplacentversdeuxplesopposs dunoyautoutenrestantconnectspardesfibresquiprendront partlaconstructiondufuseau. -Ladeuximetapeestmarqueparledplacementdes chromosomes verslemilieudufuseau.Ils sont attachs par leurs centromresdesfibresfusoriales.Alafindecettephase,les chromosomes sont situs l'quateur du fuseauoilsconstituent laplaquequatoriale. -La troisimetapeestmarqueparlasparationdeschro-mosomesfilsetleurdplacementversdeuxplesoppossdu fuseau.Cesmouvementssonteffectusdefaonsynchronepar tousleschromosomesaucoursd'unemmemitose. -Au coursdeladerniretape,leschromosomess'agrgent enmasseschromatiniennes.Aleurpriphrie,lamembrane nuclairesereconstitueprogressivement;unoudesnuclolesse reformentetdeuxnoyauxtypiquessontreconstitus.Lacellule vasediviser. Leballetestsoigneusementorchestr :Jeddoublementdes chromosomes,leurdplacementversJemilieudufuseau,le retourdeschromosomesfilsverslesplesdufuseausontpro-grammsetdpendentdelamiseenjeud'nergiesspcifiques. Ainsi,lefuseauimposelesdirectionsdedplacement : rienn'est laissauhasard.Dansceballetsifinementconstruit,quelestJe chef d'orchestre? Des mthodes de coloration mettent en vidence des diffrences lelongdesbrasdeschromosomes.Lacolorationestlamme pourlaplupartdesrgionsdeschromosomesquisontdites enchromatiques.Lesrgionschromosomiques quisecolorentde faonouplusintense,oumoinsintense,sontappeleshtro-chromatiques;gnralement,cesderniressesituentauniveau descentromresetdestlomresquisontlesextrmitsdes chromosomes. Lenombre,lataille,laformeainsiquelapositionrelative des diffrenciationsduchromosomesontconstants,desortequ'elles sontutilisespourdfinirspcifiquementlagarniturechromo-somiqued'uneespce,oucaryotype.Latopographiedesbandes estd'unetrsgrandeimportancepouridentifierchaquechro-mosomeindividuellementetpourtudiersoncomportementau niveauphysiologiqueetpathologique. 35 0 Fig.6: Schmassimplifisdestapes delamitosed'unecelluleanimale A,B,C:premiretape.Ddoublementdeschromosomesetdes centrioles. D:deuximetape.L'appareilmitotiqueseconstitue. E:troisimetape.Leschromosomesfilssedplacentverslesples dufuseau. F:quatrimetape.Reconstitutiondesmasseschromatiniennes.La cellulecommencesediviser. CHAPITREII DELANAISSANCEDELASPIRALE ALAFORMATIONDELAPREMIRECELLULE En1957,CricketWatson (4),furentlespremierssignaler quelamolculed'ADNestarrangeendoublehlice.Depuis leurs travaux, nous disposons d'informations nouvelles permettant derendrecomptedel'tatdesmolculesd'ADNlorsqu'elles fonctionnent,c'est--dire lorsqu'elles sontentrain de serepliquer oudesetranscrire,ornousnousapercevonsquedansces conditionslamolculed'ADNn'estplusendoublehlice. Laformededoublehlicen'estenfaitprsentequelorsque l'ADNnefonctionnepas.Elleatlapremireobservepour uneraisonbiensimple:c'estquedanslecasdesADNdes organismessuprieurs,lamajoritdesmolculesestdanscet tatinactif. Lesrcentestudes,aumicroscopelectroniquenotamment, permettentdedfinirdesformesdiffrentesetextrmement caractristiquesdesmolcules(fig.7aetb),formesquires-semblentdesboucles,desvolutes,desefflorescences,des dploiements ... d'une grande valeur esthtique! Remarquons aussi quelaprojectiond'unemolculed'ADNdansunplanperpen-diculairesonaxe(fig.8),donnetoutfaitunefigurede mandala 1 L'ensembledecesformessusceptiblesd'treprisesparla molculed'ADN,ensolutionouinvivo.nousamnenous demanderquellessontlesforcesquidterminentdetellesmor-phologies.D'unemaniregnrale,cesforcessontcellesqui permettentlaralisationd'unmodlespirale. Remarquonsquelaspiralen'estpasproprel'ADN.Au niveaumolculaire,nousladcouvronsdanslesprotines.Au niveaudesorganismes,elleseretrouvedansleshlicesfoliaires et danslaformedenombreuxcoquillages.Auniveaucosmique, elle donne l'aspect desnbuleuses. Si nousredescendons l'chelle atomique,elleexistedanslestrajectoiresdeslectronsautour dunoyau. 1.Mandala : littralement, c'estuncercle,bienquesondessinsoitcomplexe; c'estlafoisunrsumdelamanifestationspatiale,uneimagedumondeet enmmetempsunereprsentationetuneactualisationdepuissancesdivines. 37 ADNZADNB Fig. 7 a: Illustration des diffrences deconformation entre les ADNB etZ.Danslecasdel'ADN Z(lesdeuxdessinsdegauche)nousavons choisideuxaspectsquisontsparsde30parrapportl'axedela doublehlice.L'irrgularitdecettemmeconformationestaussi illustreparletraitpleinquivadephosphateenphosphatelelongde chaquechane(lenom Zvientdezigzag). Cette prsence de la spirale non seulement l'chelle matrielle maisaussicelledelastructuration desnergies,de l'atome au cosmos,nousparat tre laraisonfondamentalepour laquellede nombreuxmythesetritessonteuxaussibasssurlaspirale (5). Nousavonsmontrcommentlaqualitdelamolculetait maintenue par lareplication qui donnenaissance une deuxime molculed'ADNetensuiteunedeuximecellulepar division delapremire(ils'agitdoncd'unmcanismedeconservation dupatrimoinegntique).Nousavonsaussiprciscomment cette qualit tait utilise dans lefonctionnement de cette cellule. Lorsquenousdcrivonsmaintenantlesforcesmisesenjeudans laconstitutiondelaspirale,nouspassonsauniveaudela dfinitiondesqualitsdel'nergiesusceptibled'animercette molcule.Or, ce stade, nousnoustrouvons rellement confronts ladualitnergie/matire.Eneffet,sinousenregistronsdif-38 0 1 J lOA ADNB ADNZ ADNZ Fig.7b: Illustration des diffrences de conformation entre trois ADN: B.Z et unpolymre synthtique constitu uniquement des bases Guanine et Cytosine.Cesfiguressontprises dans un planperpendiculaire l'axe deladoublehlice. b) Fig.8:a)Mandalaobtenuenprojetantunemolculed'ADNdans unplanperpendiculairel'axedeladoublehlice. b)Reprsentationschmatiquedescomposantshexagonauxetpen-tagonauxdelaspiraledel'ADN. frentesformesdel'ADN,c'estparcequelesystmedeforces quileuradonnnaissancealui-mmevari.Laformedela macromolcule estainsil'expressionmatrialise d'unpotentiel nergtique. Nousavonspuainsiclasserlesdiffrentstypesdeformeset lesrelierdiffrentstypesdesystmesdeforcesqui,finalement, sontresponsablesdetouteslesinfrastructuresdelacellule,et danscesens,nouspouvonsdirequelacelluleestl'uvrede l'nergieinformantedelaspirale. Enprenantquelquesexemples,nousallonsmontrercomment cettenergieestcapabledestructurerlesdiffrentesparties constituantlacellule. CHAPITREIII L'ACTIVITCRATRICEDELASPIRALE: UNEBANQUEDEDONNESCAPABLE DE SEREPROGRAMMER C'estdanscertainschangementsdeprogrammequiontlieu pendantledveloppementquel'onpeutdtectercesformes spcifiquesdel'ADN.Danslesprocessusphysiologiques,citons lestapesd'embryogense(encequiconcerneaussibienles plantesquelesanimauxetleshommes),etlestapesdediff-renciationtellesquelapubertchezl'homme,lafloraisonchez lesplantes, etc. Danslescaspathologiques,touslesstress(physiquesaussi bienquepsychiques)quidonnentnaissanceauxmaladies,vont amener,euxaussi,deschangementsnotablesdecesformes. Nousallonsdcrireunexemplepourillustrercommentla molculed'ADNestcapablederecevoiretdetransmettreun signalouuneperturbationdistance.Ils'agitdel'inductionde lafloraison: tape dediffrenciationparticulirement tudie en physiologievgtaleenliaisonnotammentavecsesapplications pratiques(obtentiondegrainesetdefruits,slection,amliora-tiondesplantes). Lorsquenoustudionsl'ADNd'uneplantel'tatvgtatif (c'est--direhorsdesmomentsde floraison),nouspouvons carac-triserlesmolculesparleurlongueur,leurcomposition,les formesspcifiquesprisesparcesmolculesenfonctionnement et, dans des cas favorables l'observation,par la squence mme delamolcule.Danscescasprivilgis,sinousrevenons l'imagedulivredel'ADN,celaveutdirequenousconnaissons parfaitementcequiestcritdansunchapitre.L'tudedes formesspcifiquesdel'ADNapermisdemontrer qu'uneinfime fractiondel'ADNcellulaireestenfaitunfonctionnementdans l'tatvgtatifdelaplante :cequiestcontrairecequise passechez lesbactrieset lesvirusopratiquementlamajorit del'ADNestconstammentenfonctionnement.Cefonctionne-mententranelaprsenced'ARNmessagerspcifiqueetde protinesspcifiques.Lorsquelesconditionsdel'environnement sontfavorables(luminosit,temprature,degrd'humidit, etc.) la floraisonest induite.Nous voyons alors apparatre de nouveaux ARNmessagersetdenouvellesprotinesspcifiques.Nous pourrionspenserquec'estunnouveauchapitredulivrequiest 43 ouvert,etqueleprcdentestreferm,etqu'ainsic'estune autrefractiondelaspiralequiestmiseenjeu ...Ehbiennon, celanesuffitpas!Nousnousapercevonsenfaitquec'estla qualitmmedel'nergiemiseenjeudanslaspiralequiest modifieetque,parsuite,laspiraleelle-mmeestmodifie. Commentpeut-onmettrecelaenvidence? Lorsquenousdterminonslaquantitd'ADNprsentepar cellulependantlaphasedited'inductiondelafloraison,nous constatonsuneaugmentationsignificativedel'ordrede40 %. Or cetteaugmentationn'arienvoiravecd'ventuellesdivi-sionsultrieuresdescellulesconcernes.Cefaitrappellecequi atobserven1968surleschromosomesgantsdesglandes salivaires d' insecteset sur lesoocytesd'amphibienslorsd'tapes del'embryogense.Lesauteurs qui ont misen vidence cesfaits, ontd'abordimaginqu'ils'agissaitd'uneaugmentationtransi-toire du nombre de gnes 1 susceptibles de coder pour une protine essentielledansledveloppementdel' insecteoudansl'tape d'embryogense.Depuis,lagnralisationdecephnomneet leprogrsdestechniquesenbiologiquemolculaireontpermis de dmontrer que ce n'taient pas seulement des gnes qui taient reproduits mais aussides squences dergulation.Ce phnomne atbaptisamplification. Al'chelledynamique,lessquencesd'ADNainsiamplifies setranscrivent,sicesontdessquencesstructurales,ouinter-viennentdequelquefaondanslefonctionnementdesgnesqui leursontcontigussicesontdessquencesdergulation. Laussi,nousavonslongtempscruqu'aprsavoirfonctionn cessquencestaientdtruitespardesenzymesspcifiques, appelesnuclases(dsoxyribonuclases). Aucoursdecesderniresannes,ilestdevenupossiblede dmontrerqu'enfaitcertainesdessquencesamplifiessont maintenuesdanslacelluleetrintgresdanslacontinuitde l'ADNprexistantqui , aucoursdecettephasetransitoire,at profondmentremani(coupures,dgradations,amplification, translocations,inversions, etc.). Les proprits de cesmorceaux d' ADN amplifis,puis changs deplace,sonttoutfaitcomparablescequiatdcritds 1957parBarbaraMacClintocksurlemas,etdepuisces derniresannessurlestransposons (6). Maisactuellement,nousnesavonspassitouteslesproprits destransposonssontapplicablescesmolculesdouesen quelquesorted'ubiquit. Lescapacitsd' amplificationd'ungnmesontvariablessui-vantl'espce,l' individu,lacelluleetl'tatphysiologiquetudi. Ainsi,danslescasdecertainesplantesoudecertainsanimaux, 1.Gne:unitlmentairequalitativedefonctionnementdugnmed'un organisme. 44 iln'apastpossiblejusqu'prsentdemettreenvidence cettetape;maistantdonnqu'elleesttransitoireet qu'ellene peuttoucherqu'uneinfimepartiedel'ADN, ilestncessairede lachercher auxbonsmoments enutilisantdes techniquesappro-pries et notamment desisotopesradioactifs.Remarquons cepen-dantquen'importequellesquenced'ADNn'apasforcment lapossibilitdes'amplifier.Il semble que cette capacit soitlie lanaturedessquences,leurnombre,etsurtoutl'organi-sationtopologiquedecessquences. Nousretrouvonslencorel'aspectspatio-temporel,qui,ici, rendcomptedescapacitsfonctionnellesd'unmorceaud'ADN enfonctiondescaractristiquesponctuellesdumicro-environ-nement de cettemolculeunmomentdonn.Cependant, d'une manire gnrale, certaines rgions dtermines des chromosomes ontunecapacitplusgrandes'amplifierparrapportl'en-sembledeschromosomes.Ils'agitdessquencesrptesde l'htrochromatineconstitutive 1 localisespcifiquementdans lescentromres,laconstrictionsecondaireetlesextrmitsdes chromosomesappelstlomres(fig. 5). Nouspouvonsdonc,d'aprslamorphologied'un chromosome, dfinirsescapacitspotentiellesd'amplificationenfonctionde l'environnement. Lorsque la chromatine est diffuse, c'est--dire pendant la priode cellulaire(appeleinterphase)olacellulefabriquedesARN etdesprotines,cesmmessquencesrptessontlapri-phriedunoyau,etcesontellesquivonttrelespremires toucheslorsquelessignauxdel'environnementvonttremodi-fis. Analysonsmaintenantdynamiquementcequisepassedans l'ADNlorsque,parexemple,l'humidit,ledegrd'clairement, oulatemprature,sontmodifisdemaniredurable,lorsde l'inductiondelafloraison(fig.9). Les signaux del'environnement vontmodifier un certain nombre d'ionsetdepetitesmolculessusceptiblesdefranchirlamem-branecellulairedesortequ'enfaitlesmodificationsdel'envi-ronnementvontentranerdesmodificationsdumilieuintracel-lulaire. Encesens,lamembranecellulairejouelerledebarrire discriminatoireentrelemilieuextrieuretlemilieuintrieur. Ellevaenquelquesortefiltrerl'informationtransmiseparl'en-vironnement.Ilenrsulteral'chelleglobaleunemodification dupH,delaforceionique,etdupotentieltransmembranaire, lafoisauniveauqualitatif etauniveauquantitatif. Cesmodificationsdumilieuintrieurvonttretransmisesde proche enproche jusqu'lamitochondrie,lechloroplaste etbien 1.Htrochromatineconstitutive:caractristiquedel'espceparopposition facultativequidpenddel'tatphysiologique. 45 changes.. {

4 Naturels ..{Na 1-:.::: ..NKlntrieurde :.oyauCa'lacellule :. . : .Mg' .. '.,membranenuclaire Cytoplasme'-....__ ...-" (# changes{ll J._membranecellulaire Pathologiquesl/K Extrieur Na} Ca'delacellule Mg' Fig.9:Schmaillustrantlargulationcellulairedesionsentre l'extrieuretl'intrieurdelacellule. srlenoyau,etl,nouveau,ilenrsulteradeschangements danslemicro-environnementdessquencesd'ADN.C'estjus-tement l'ensemble de ces modifications du milieu qui va entraner J'amplificationetlatranspositiondesquencesd'ADNdansdes rgionssusceptiblesdesubircestransformations. 46 Quellesmodificationsvontrsulterd'unchangementdeplace d'unmorceaud'ADN? Verslesannes1972,desphysiciens(7)ontdcouvertune propritdelamolculed'ADNquinousparatlourdede consquencespourlacomprhensiondesonmodedefonction-nement.C'estlafacultqu'acettemolculedetransmettreune informationdistance;cettepropritatappeletlaction. Leurstudesontmontrquelescapacitsd'unesquence d'ADNs'ouvrirousefermerdpendaientdelanaturedes squencesnuclotidiquesvoisines.Cettepropritavaitt baptiseinitialementdunomtrspotiquede..respirationde l'ADN(breathingDNA).Ilsontopravecdespolymres synthtiquesdestructuressimplesdugenre1015paires d'A-Talternantavec1520pairesdeG-C.Enanalysantles courbesdednaturationthermique,ilsontmisenvidenceque levoisinagedeszonesrichesen(G-C)stabilisaitleszones richesen(A-T)etinversement,levoisinagedeszonesriches en(A-T)dstabilisaitleszonesrichesen(G-C).Ainsi,aprs avoir dcrit l'ordre topologiquedesbandes spcifiques dechaque chromosome,nousmettonsenvidenceunordretopologique l'chellemolculaire,dontunedescomposantesestl'alternance desblocsrichesen(A-T)etrichesen(G-C).Cesprocessus detlactionsedroulentnotammentlorsqu'unemolcule (appeleligand),unedrogueparexemple,sefixesurtelleou tellebasedelamolculed'ADNetchangeainsilocalement laconformationdelamolculec'est--diredelaspirale.Cette actionpeutsetraduireparl'ouvertureoulafermeturedela chaned'ADN:lespropritsdynamiquesdesrgionsadja-centesserontmodifiessuivantlanatureduligand,dela squencesurlaquelleilsefixeetdessquencesadjacentes sonsitedefixation. Cespropritsdynamiquesmodifiesparlesignaltransmis parlasquenceadjacentepeuventtrecomparesauxpro-pritsd'uneondedontladirection,lafrquenceetl'amplitude dpendentdelaqualitdusignalreuetdescaractristiques durcepteur,enl'occurrencelasquenced'ADN.Pourl'ins-tantnousavonsvuqueceprocessustaitmisenjeulorsqu'une substancegnralementspcifiqued'unebaseatteignaitl'ADN. Quellessontlessubstancesquiatteignentnormalementl'ADN aucoursdelaviecellulaire?Beaucoupdecandidatssont potentiellementpossibles :lespetitesmolcules,sucres,acides amins,peptides,lesions,l'eau,etaussitouslessignauxde l'environnementsusceptiblesdefairevarierlapermabilit membranaireetparsuitelemilieuintrieur,cemilieuint-rieurquidfinitleterraind'unindividuetdontClaudeBer-47 nard (8)disaitqu'iltaitresponsabledel'homostasie 1 d'un tre. Nouspourrionspenserquenoussommesloindecemtre d'ADN possdant une compositionbien particulire quidicterait Replication DIVISION mmeordretopologique mmerythmecellulaire Amplification 01 o 1 101 1p+1J 0 1 o 1 1 01 o 01010 01 01 01 DIFFRENCIATION nouvel ordretopologique nouveaurythmecellulaire Fig.JO:Modificationsdel'ordretopologiquedel'ADNaucoursde l'induction delafloraison.Lemaintiendel'ordre topologiquedel' ADN aucoursdelareplicationclassiqueestindiquencomparaison.Les squences 0etlsontrespectivementrichesenA-TetrichesenG-C. LessquencesPetP + 1 sontdessquencesspcifiquesreconnuespar lesmtaux. toutnotrefutur!Ehbien,surprise!nouspossdonsdansnos molculesd'ADN(etceciestvraidelabactriel' homme) cettemmealternancedeblocsrichesenAdnine-Thymineet richesenGuanine-Cytosine,quisontjustementlocalissla 1.Homostasie:ensembledesprocessusbiochimiques,physiologiques,psy-chiquespermettantl'quilibred' untredansl'environnementoilsetrouve. 48 priphriedunoyau,danslessquencesrptesdel'htro-chromatineconstitutive. Maintenant,nousavonsl'impressionquetouteslespartiesdu scnario sontenplace : lesvariationsdumilieuextrieur, filtres parlamembrane,sonttransmisesaumilieuintrieurqui,aprs touteunesriedefranchissementsdemembranes(nouvelles barrires),vontfinalementaboutirl'ADNqui,silescircons-tancessontfavorables(silemomentestbienchoisi),vachanger d'ordreetvapouvoirainsitransmettreauxgnesunnouveau signal. Nouspouvonsdireenconclusionquedanscessquencesde rgulation,unegrandelabilitestpossible,commesil'environ-nement,l'chellenergtique,imprgnaitdesamarquesp-cifique desparties dulivredel'ADN quel'onpourraitcomparer despagesblanches.Pourtreplusprudents,nouspouvons parlerdepagesdebrouillon,aulieudepagesblanches,dansla mesureol'amplificationetlatranspositionnerussissentpas toujours. Pour illustrer l'ensemble de ces tapes, nous les avons rsumes surlafig.10.NousavonsappellesblocsrichesenA-T: 0,et ceuxrichesenG-C : 1.Symboliquement,nousmontronsque l'ordre altern010101,par l'amplificationet latransposition,est changenordre011011,quitransmettradessignauxdiffrents deceuxdonnsparl'ordreprcdent.Enfait,comptetenudes longueursminimalesetmaximalesdesblocs0et1etdeleur composition,iln'existe qu'un nombrefinidepossibilitsd'ordres molculaires. CHAPITREIV LADANSEDELA SPIRALE: ORCHESTRATIONHARMONIQUEDE SESLMENTS Lamolculed'ADN est susceptibledetransmettre distance un signalde frquence,d'intensit et d'amplitude donnes.Nous pouvons dire quela spirale vibre et que la vibration est transmise telleoutellergion loignedu sitederceptiondu signalqui semetalorsfabriquerunproduitspcifique(ARNmessager etprotines).Larceptiond'unsignaletsatransmissionun effecteurdutypegnerendcomptel'chellecellulairedela faondont unenergie (de type vibratoire) peut tre transforme enmatire. Nouspouvonsaussiavoirlasituationoppose,c'est--dire transmissiond'unsignalqui,aucontraire,vabloquerl'activit delargiondugnmeconcern.Aucoursdudveloppement, l'ensembledesblocagesetdblocagesdesrgionsdugnme parlessignauxdel'environnementsetraduitdoncpardes activitsquipeuventparatredsordonnes:unchapitreest ouvert,unautrereferm.Pourtant,sinousregardonsdeplus prs, cen'est pasn'importe quel chapitre qui est ouvert ouferm. Ily a,dans cette dansedesmorceauxd'ADN, uneorchestration harmonique desdiffrents lments, orchestration quiestnotam-mentdueaufaitquechaquechapitreestuneplacebien dterminesuivantl'tatdedveloppementdelacelluleconsi-dre. Nousavonsvuquechaquemorceaud'ADNserepliquaitet setranscrivaitunmomentprcis,dpendantdesaplacele long de lamolcule d'ADN prsente dans tel ou telchromosome. Ilenestdemmepourl'amplification.Or noussavonsaussique cesreplications(partiellesoutotales)etcestranscriptionssont induitesparlessignauxdel'environnementetsetransmettent par tlaction. Nous pouvons donc dire qu'en fait l'harmonisateur esttoutsimplementl'environnement,maiscequ'ilvaproduire estd'avancestructurdansuncertainordre.L'environnement ne faitdoncquervler,desmomentsdtermins,unordre prexistant.Ainsi,danslecasdescellulesvgtalesquiontt baptises totipotentes, il est possible de montrer que nouspouvons reproduireuneplanteentireenpartantd'uneseulecellule,ce quiveutdirequ'une seule cellule contienttouslesgnessuscep-51 tiblesdefabriquern'importequellecelluleoupartied'unorga-nismecomplexe,telqu'unarbreetmmel'arbreentier.Tous leschapitressontprsentsetdanslebonordre :ilreste comprendrelamthodepourlelire.Maislamiseenuvrede ceprogrammevamettreenjeudesremaniementschromoso-miquesquiferontqu'teloutelmomenttelchapitreseralu dansunordreinluctable.C'estcetteoprationquiassurela cohrencedel'organismeconsidr.Danslescasdesanimaux etdel'homme,latotipotenceexisteauniveaudesorganismes lesplussimples,maiselleseperdprogressivementaucoursdu dveloppement. Commentsefait-ilquecettepropritdetotipotencesesoit perdue? Amesurequel'tresecomplexifie,denouvellesinteractions sontcresentrelesdiffrentscomposantsdusystme;ces interactionsnoussontactuellementmalconnues,desortequ'il paratabsolumentncessairedeseposerleproblmedela totipotenceenfonctionduniveaudecomplexit.Ceniveaude complexitnepeuttredcritsimplementpardesractions biochimiques desynthseet dedgradation et par desprocessus dergulationdetypelinaireoucirculaire.Commenousle verronsparlasuite,d'autresfacteurssontprendreenconsi-dration,lisauxpropritsmergentesdescomposantsdela matirevivante. 2PARTIE DESMTAUX ALCHIMIQUES DANSNOSCHROMOSOMES Avantd'aborderladescriptiondesniveauxvibratoiresdela cellulequipeuventtremisencorrlationaveclesniveauxde conscience,ilestncessairededcrirecertainespropritsde noschromosomes,etnotammentleurspropritslectromagn-tiques. En effet, en premire approximation,larpartition des charges lectromagntiquesinduitlesdiversniveauxvibratoires. Sinousconsidronsunpolymrepossdantunerpartition ingaledeschargespositivesetngatives,ilvaenrsulter l'apparitiond'unediffrencedepotentielquisetraduira, l'chellevibratoire,pardesmanifestationstellesquel'environ-nementdelamolcule seraperturb demanirerythmique,ce quidnotelamiseenuvrede frquencesdevibrationsdter-mines.Or,sideuxmolculesvoisinesl'unedel'autresont soumisescesperturbationsvibratoires,ilvaenrsulterdes interactionsspcifiques(semblablesauxinterfrencesdesondes concentriquesquiinterviennentlorsquedeuxcaillouxsontjets dansunemare).Sicesperturbationssontmaintenuesavecun certainrythme,nousverronsapparatredesformescaractris-tiquesquiserontenfaitduesl' animationdesupports vibratoiresdequalitsdiffrentes,pardesvibrationsdefr-quenceset d'amplitudesdtermines. Nousallonsvoirqueselonlesupportquenousconsidrons (eau,macromolcule,organedessens,peau,ouencorel'tre danssatotalit),nousauronsdesmatrialisationsdiffrentesde cesvibrations. Ce sontcespropritsdescollodes 1 quidonnenttoutesleurs caractristiquesauxcellulesvivantes,etcesontsurcesmmes collodesquesontmisesenvidencelesactionsdistance ( tlaction). Lesloisphysico-chimiquesdescorpsensolutionsvraiesne peuvents'appliquerauxsolutionscollodales. l.Collode :molculedepoidsmolculairetelqu'elleestplusgrossectu'un vritable solut etplus petite quedesparticqles en suspension, lestailles extremes vontde0,1 2 micronsoul 000 20 000 A. Lemotcollodevientdumotgrec signifiantglu. 55 Nous avonsnot que lamatrialisation desnergies vibratoires auniveaudel'ADNfaitintervenirdesdiffrencesdepotentiel. Nousallonsprcisercettenotiondediffrencedepotentielau niveaubiologique. Lemtre d'ADN quiestprsent danschaque cellulen'estpas le seul constituant du noyau.Ilest entour (ouentoure lui-mme) d'autrescomposantsquivontcontribuer donnerlaformedes units appeles chromosomes. C'est pour cela qu'il est impossible, mmeaveclestechniquesd'extractionlesplusdoucespossibles, d'isolercemtredefaoncontinue.Cependant,l'analysedes photos prises au microscope lectronique, confronte aux rsultats destechniquesdedosageglobaldel'ADN,nousmontrebien qu'ils'agitd'unfilde20 angstrmsd'paisseur,trsreplisur lui-mme,etmaintenudanscettepositionpartoutessortesde composantsquifontpartiedelastructuremmedeschromo-somes.Ils'agitnotammentdesprotines :histone(protine basiquetrsricheenacidesaminsbasiques)et protinesacides ouneutres,desacidesribonucliques(ARN)defaiblepoids molculaireappelsARNchromosomaux,d'ionsmtalliques (sodium,calcium,magnsium, etc.),et demolculesd'eau.Pour simplifieronpeutdirequenoschromosomessontconstitusde dsoxyribonuclatesdemtauxalcalins. Leschargesngatives,enexcs,desphosphates,attirentles chargespositivesdesionssodium,potassium,calcium, etc.,ou encore les charges positives des acides amins basiques (histones). Lorsque nousisolonsla molcule d'ADN, noussommes obligs derompre cesliaisonschimiques ennousingniant nepastrop abmerlamolculed'ADNelle-mme (9). Ilestclairquecestechniquesd'extractionnepeuventtre parfaitesetque,danslamajoritdescas,nousperdonsdes morceauxd'ADN,ouencorechangeonsdemultiplesfaonsla conformationdelamolcule. CHAPITREPREMIER DESMTAUXCAPTEURS ET TRANSMETTEURSD'NERGIE Durantcesdixderniresannes,certainesmolculesd'ADN onttdcritescommeayantdespropritsanormales (10). Pourquoi? Tout simplementparcequecesmolculesn'avaient paslescaractristiquesd'unADNnuorthodoxe,c'est--dire constitudedeuxchanes(acidephosphoriqueetsucre)relies entreellesparlesliaisonshydrognedesquatrebases.Nous avons t particulirement intresss par ces proprits anormales danslamesureonousconstationsquelaproportiond'ADN possdantcespropritsvariaitsuivantl'tatphysiologiqueou pathologique.C'esteneffetcequisepasseparexempledans lesADNisolsdescellulescancreuses. Ilest,cepropos,significatifderemarquercommentles scientifiquessecrentdesnormesetragissentlanotion d'>,quedepigesen quelque sortetoutJelongdececircuit! D'unemaniregnrale,nousavonsmontr que sinousisolons bienl'objetquenoustestonsdesautresobjetsmetteursvoisins, sinousslectionnonscorrectementlagammedefrquencesetsi nousn'exeronspasdecontrlemental,nousobtenonsdesfaits parfaitementreproductibles. 3)Gnralisationtouslessystmesvibratoires. Lagrillepersonnalisedcouverteenutilisantlesmtauxou lessolutionsmtalliquess'appliquetouslesobjets,treset structuresquimettentdel'nergievibratoire.Touscesmet-teursvontdvierlependuledansunedouzedirectionsquisont les4 du Soufre et les8 duMercure.Ainsi,ilestfaciledetrouver 117 des couleurs,desparfums,dessons,dessaveurs,deszonesdela peau ou desmuqueuses qui provoquent des dviations du pendule identiquesendirectionetennombrecellesquenousavons dcrites pour les mtaux.Les seules diffrences qui existent entre cesdiversesvibrationsconcernentlenombredebattements,les amplitudesdechaquebattement,etladirectionparlaquelleils dbutent oufinissent.Nouspouvons endduire quetousnossens sontprogrammssurlemmeschmavibratoire,c'est--dire qu'ilspeuventpercevoiretrpondreuniquementcertaines frquencesvibratoiresdesstructuresmettrices. Cettemthodepeuttretenduetoutessortesdeniveaux d'organisation :desmtaux,auxmolcules,auxcellules,aux plantes,auxanimauxetl'homme.Danscestroisdernierscas, nousretrouvonsl'attributiondeteltreouobjetuneplante ouluminairedelaLuneSaturne(tableau V).Actuellement nousnedisposonsquedequelquesexempleshumainsvibranten harmonie avec Uranus, Neptune et Pluton (de 10 12 directions). Danslecas destres humains,l'criture et lasalivevibrent dans lesmmedirectionsquel'tretotal. Les niveaux N8 N32 correspondent respectivement aux corps physique, thrique, astralet auMoi.Pendantl'tat de sommeil, lesniveaux 24,32etsuprieursnesontpasdtectablesau voisinageimmdiatducorps. Miseenvidencedediffrentsniveauxvibratoires. Al'heureactuelle,latechnologielaplussophistiquenenous permet d'enregistrer que certaines frquencesdu spectrelectro-magntique.Desnergiesquiseraientsoitd'uneautrenature, soitsituesdansuneautrebandedefrquencesseraientdonc pournoustoutfaitindcelablespar nosmthodesactuelles.Si nousavonsdoncgagnnormmentaupointdevueprcision, fiabilit,rptibilit,nousn'avonscependantrpertoriqu'une partiedesnergiesactivesdansl'univers.Orlesnergiesque nousn'avonspasencoredcelesnesontcertainementpasles moinspuissantes.Qui auraitpuprvoir,par exemple,quel'ner-giecontenuedansl'atomeseraitextraordinairementpluspuis-santequetoutescellesquenousavionsdcouvertesjusque-l? L'trehumain,entantquesystmed'nergieeninteraction avecdessystmesnergtiquesplusvastesquil'englobent(pla-nte,cosmos),estsensibleauxvariationsdetouteslesnergies quilecomposentetquil'entourent.Lependulesertd'amplifi-cateur.Seulesdesmthodesd'approcheglobalepeuventactuel-lementrendrecomptedesdiffrentsniveauxvibratoiresexistant simultanmentchezlestresvivants.Eneffet,lamatrialisation dupotentielvibratoirevadpendredelanaturedusupport vibratoire :ainsilesinformationsfourniesparl'tudedel'eau, 118 RYTHMES COSMIQUES PLANTES Au .,...-11 "',, ..-"'1' ....7\.-'1Hg '........./...,. ... / ',l.... ,..../ x"" .... ,,/ "'1...(.............Pb Ag,.1'