La vie dans des conditions extrêmes

Au cours des 30 dernières années, nous avons assisté à la découverte d'une extraordinaire diversité de microorganismes habitant des milieux que l'on croyait auparavant hostiles à la vie. Aujourd'hui, on sait que la vie microbienne s'étend sur Terre partout où l'on trouve l'eau à l'état liquide, des calottes polaires jusqu'aux sources hydrothermales sous-marines, dans les déserts, dans des lacs hypersalins ou de soude, dans des eaux acides, à l'intérieur de la croûte terrestre... On a baptisé comme « extrêmophiles » ces organismes limites du vivant, qui se développent optimalement dans des environnements où les conditions physico-chimiques sont insoutenables pour le reste des êtres vivants. Ces conditions mettent à l'épreuve les propriétés de stabilité et de fonctionnalité des macromolécules biologiques. Comment font-ils pour survivre ? Des études de biologie moléculaire montrent que ces microbes sont prodigieusement bien adaptés aux conditions extrêmes et que leurs molécules ne sauraient fonctionner dans des milieux plus doux. De là, l'intérêt biotechnologique que les extrêmophiles ont suscité. Mais surtout, la découverte des extrêmophiles et des nouvelles limites de la vie sur Terre a permis d'aborder la question de la vie extraterrestre de façon rigoureuse. Certains microorganismes de notre planète seraient parfaitement capables de vivre dans les conditions environnementales qui existent dans quelques régions d'autres planètes et satellites, ou d'y avoir existé dans le passé. L'étude des microorganismes des environnements extrêmes a ainsi ouvert des nouvelles perspectives pour aborder la question des origines de la vie et pour l'exploration de la vie dans l'univers.

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Les biotechnologies

Les biotechnologies actuelles sont l'objet d'un vif débat de société. On examinera les fondements scientifiques et philosophiques des biotechnologies, fondements qui restent mal connus du public comme reste mal connu l'esprit des développements actuels des sciences de la vie. Les biotechnologies ne constituent pas une anti-nature ou une contre-nature, mais une nature possible et réalisable.

Les biotechnologies actuelles, qui ont été largement anticipées tout au long du vingtième siècle, résultent de la confluence des pratiques d'amélioration des espèces végétales et animales, phytotechnie et zootechnie et de transformation des produits agricoles (pratiques extrêmement anciennes) d'une part, et d'autre part des développements de la biologie moléculaire des années soixante qui ont mis en évidence les outils cellulaires (enzymes de restriction, trasncriptase réverse, et autres enzymes) utilisés par la suite dans les biotechnologies.

Les biotechnologies sont rendues possibles par un certain nombre de propriétés de la matière vivante, au premier rang desquelles la malléabilité et la stabilité. Elles ne font qu'étendre le "jeu des possibles" et le "bricolage moléculaire" , que François Jacob a établis comme caractéristiques essentielles de l'évolution biologique. Les biotechnologies représentent, comme l'a dit Manfred Eigen, une "évolution dirigée" reposant sur les mêmes mécanismes que ceux de l'évolution biologique, reproduite et prolongée in vitro.

Sur le plan philosophique, les biotechnologies sont fondées sur la réalisabilité du possible, caractère sur lequel les philosophes ont souvent insisté, et sur la proximité entre nature et technique, qu'ils ont également très souvent reconnue. Certain des plus notables des philosophes récents qui ont étudié les techniques ont insisté sur leur caractère humain.

En conclusion, les biotechnologies contemporaines en expansion posent certains problèmes qui ne pourront être résolus que par la discussion rationnelle fondée sur une information rigoureuse et non sur des jugements a priori. A cet égard, il convient de souligner que la philosophie ne va pas nécessairement dans le sens de l'opinion quelle qu'elle soit.

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La vie dans des conditions extrêmes

Au cours des 30 dernières années, nous avons assisté à la découverte d'une extraordinaire diversité de microorganismes habitant des milieux que l'on croyait auparavant hostiles à la vie. Aujourd'hui, on sait que la vie microbienne s'étend sur Terre partout où l'on trouve l'eau à l'état liquide, des calottes polaires jusqu'aux sources hydrothermales sous-marines, dans les déserts, dans des lacs hypersalins ou de soude, dans des eaux acides, à l'intérieur de la croûte terrestre... On a baptisé comme « extrêmophiles » ces organismes limites du vivant, qui se développent optimalement dans des environnements où les conditions physico-chimiques sont insoutenables pour le reste des êtres vivants. Ces conditions mettent à l'épreuve les propriétés de stabilité et de fonctionnalité des macromolécules biologiques. Comment font-ils pour survivre ? Des études de biologie moléculaire montrent que ces microbes sont prodigieusement bien adaptés aux conditions extrêmes et que leurs molécules ne sauraient fonctionner dans des milieux plus doux. De là, l'intérêt biotechnologique que les extrêmophiles ont suscité. Mais surtout, la découverte des extrêmophiles et des nouvelles limites de la vie sur Terre a permis d'aborder la question de la vie extraterrestre de façon rigoureuse. Certains microorganismes de notre planète seraient parfaitement capables de vivre dans les conditions environnementales qui existent dans quelques régions d'autres planètes et satellites, ou d'y avoir existé dans le passé. L'étude des microorganismes des environnements extrêmes a ainsi ouvert des nouvelles perspectives pour aborder la question des origines de la vie et pour l'exploration de la vie dans l'univers.

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Protéines recombinantes et applications

La construction des protéines recombinantes (PR) se fait en intégrant des fragments d'ADN (ADNc) dans le génome d'organismes vivants. On obtient ainsi en quantité suffisante des protéines clefs autrement impossibles à purifier du fait de leur rareté. L'ADNc est choisi pour coder des molécules utiles à la compréhension, à la détection et au traitement des maladies. Les manipulations de l'ADNc, telle la mutagenèse dirigée, permettent d'établir les relations de leur fonction avec leur structure tridimensionnelle (3D). Les concepts et le savoir-faire nécessaires à la sélection et à leur construction du recombinant sont désormais incontournables pour les programmes de recherche de "l'après génome" comme pour les programmes de types industriels. Dans son émission 1, François Godeau nous explique le principe d'obtention des PR et nous donne des exemples de leur applications. Dans son émission 2, il nous expose comment on élabore un projet d'utilisation des protéines recombinantes pour la détection précoce des cancers.

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