Géométries du vivant

L'idée que je me fais d'une théorie en biologie est assez éloignée de cette biologie théorique, mise en équations de phénomènes observés ou photographiés. J'en ai une conception plus simple, plus concrète. Non pas cette description mathématique de ce qui est vu, mais un modèle évolutif, un outil bricolé, avec des mathématiques peut-être, mais aussi de la langue naturelle, et qui sert avant tout à comprendre ce qu'on ne voit pas, à deviner, sous le visible, l'invisible du vivant, sa «logique» sous-jacente.

Né en 1948, Alain Prochiantz est neurobiologiste. Il dirige le laboratoire de Développement et évolution du système nerveux (CNRS) à l'Ecole normale supérieure. Il est notamment l'auteur des Stratégies de l'embryon (1987), Claude Bernard : la révolution physiologique (1990), La Biologie dans le boudoir (1995), Machine-esprit (2000), et, avec Jean-François Peyrel, de La Génisse et le pythagoricien (2002) et Les Variations Darwin (2005). Il est depuis 2007 professeur titulaire de la chaire Processus morphogénétiques au Collège fie France.

Extrait du livre :
Monsieur l'Administrateur,
Mesdames et Messieurs les Professeurs,
Mes chers collègues,
Mes amis,

En 1984, dans le laboratoire de Jacques Glowinski, nous observons que la forme et la polarité de neurones cérébraux cultivés au contact de cellules non neuronales - des astrocytes - varient selon les origines topologiques des deux populations cellulaires. Nous aurions pu nous intéresser à cette hétérogénéité des astrocytes, idée nouvelle ; mais j'avais surtout été frappé par le lien entre forme et position suggéré par cette observation. Auditeur, comme beaucoup, des cours de François Jacob, je connaissais l'existence de mutations associant un algorithme génétique à une position et une position à une forme, celle d'un organe. Chez ces mutants, les cellules embryonnaires interprètent mal leur position et engagent des programmes morphogénétiques inappropriés. Chez la mouche, des pattes viennent remplacer les antennes, ou des ailes les yeux, par exemple.
Trois ans plus tard, et un séjour new-yorkais plus loin, je décide d'étudier le rôle des homéogènes dans le codage de la forme des neurones. Ces gènes encodent des facteurs de transcription, des homéoprotéines, qui se lient tous à l'ADN par une même courte structure peptidique : l'homéodomaine. Afin de tester le rôle des homéoprotéines dans la morphogenèse neuronale, nous décidons d'injecter un homéodomaine dans un neurone et de chasser ainsi les homéoprotéines endogènes de leurs sites. L'hypothèse d'un changement de forme fut vérifiée. Mais, au cours de contrôles, nous observâmes que les mêmes changements étaient induits par l'addition de l'homéodomaine à l'extérieur des neurones. Au lieu de conclure à un artefact, ayant marqué le peptide homéodomaine, nous avons eu la surprise de le voir traverser les membranes et envahir le cytoplasme, puis le noyau des cellules vivantes. Bientôt ce fut le tour des homéoprotéines entières. Merci Antoine Triller d'avoir, tard le soir, avec la complicité vaguement inquiète d'Henri Korn, mis ton microscope confocal pasteurien à notre disposition et observé avec moi les poissons zèbres nager dans l'homéodomaine fluorescent.