Mon étonnement sur la complexité de la vie ne fait qu'augmenter au fur et à mesure où je la découvre. La beauté de la formation d'un être vivant complexe et sa stabilité dans le temps est dû au formidable effet de modulation et d'activation de la lecture des gènes. La premier de ces effets est l'incroyable manière dont les cellules se spécialisent et deviennent unique, une personnalisation de leur être en quelque sorte.

Différentiation cellulaire

Le zéro et l'infini

Quand je regarde un organisme, un animal, une personne de plus près, je suis stupéfié de me dire que tout ça et l'aboutissement de la division d’une cellule unique.

Et oui on a une forme, des organes, des cheveux, de la peau, des ongles et donc des cellules différentes.

C’est Thomas Morgan, l’homme des mouches drosophiles qui a dit : "Si les caractères de l'individu sont déterminés par les gènes, pourquoi toutes les cellules d'un organisme ne sont-elles pas identiques ?"

Effectivement, au tout début de la vie, l’ovule fécondée est totipotent ou tout puissant (propriété de se structurer en formant un être vivant multicellulaire). Il va se diviser en 2 puis 4 puis 8 puis 16 cellules toute puissante !

Et puis, à ce moment-là, les cellules vont se différencier. Certaines vont se transformer en cellule de foie, de cœur, de muscles. Et ces cellules en même temps qu’elles se spécialisent, elles forment des organes et tout un continuum de petits êtres vivants. C’est l’embryologie. On commence poisson, têtard, cochon, etc… On a l’impression de revivre l’histoire perdu de tout nos principaux ancêtres depuis la nuit des temps !

Le milieu dans tout ça ?

Pour la cellule unique, le milieu c'est d'abord l'influence de la gravité. Lorsqu'il y a quelque cellules, pour chacune le milieu représente les informations que les autres cellules communiquent. Le milieu dans ce cas c'est l'autre. Lorsque la somme d'informations dépassent un seuil (à partir de 16 cellules), cela va déclencher une autre partie du programme génétique de la cellule en fonction de sa place dans le groupe.

Le corps mosaïque

A la fin, un corps humain contient 200 différentes sortes de cellules (peau, nerveuses, foie, coeur, sang, etc...). Pour chaque type de cellule on a des comportements différents, des mécanismes propres et une fabrication de protéines spécifiques.

Morphogenèse

Mais bon la différentiation cellulaire c’est chouette, Mendel est complètement dépassé mais le plus fort du plus fort, c’est la morphogenèse. Et oui, les cellules forment des organes ou chaque cellule a une place unique. Et chaque organe a aussi une place unique et le corps tout entier a des propriétés de symétrie. Propriété pour tout l'organisme sachant que l’information n’est contenue que dans chaque cellule.

Chaque cellule a un type (cellule de sang, de peau, de muscle...), elle a aussi une fonction spécifique en fonction de son type et une place unique. On peut donc dire que chaque cellule a une identité propre !

Sachant ça, vous pouvez désormais donner un petit nom à chacune de vos 30 000 milliards de cellules !!!

L’exemple le plus frappant est le chou Romanesco avec sa forme fractale.

Des effets qui durent

Ces effets durent toutes la vie de l'organisme. Une cellule de foie reste une cellule de foie même si on en prélève quelques unes et qu'on les élèvent dans une boite de pétrie. Une cellule différenciée reste à la même place toute sa vie aussi. Si on la change de place elle meurt ou est tué!

Résumé

L'épigénétique a été une véritable révolution dans l'histoire du vivant car grâce à la différentiation cellulaire naissent les premiers organismes multicellulaires complexes. Chaque cellule unique se spécialise pour optimiser ses capacités dans le corps naissant. les premières traces d'organismes complexes connus datent de 2.1 milliards d'années !