BIOLOGIE SYSTEMIQUE

Source: http://www.peiresc.org/DINER/Lexique.pdf

 

La biologie systémique envisage les systèmes biologiques du point de vue de leur contrôle et de leur régulation. Elle prend ses origines dans les travaux de Claude Bernard, le père de la physiologie, et de Walter Cannon sur la régulation des paramètres physiologiques, ce qu'il a dénommé homéostasie. L'idée que l'appartenance à un réseau puisse conférer de la stabilité a émergé de la théorie générale des systèmes de Ludwig von Bertalanffy dans les années 30 et des conceptions de la cybernétique de Norbert Wiener dans les années 40. La théorie générale des systèmes s'attachait à la notion de flux, postulant l'existence et la signification d'un équilibre des flux. Contrairement à la conception de Cannon sur l'existence de mécanismes conduisant à l'homéostasie, la théorie générale des systèmes invite le biologiste à considérer d'autres modèles où des processus non linéaires de non-équilibre garantiraient la stabilité sinon la constance. Wiener a marié la théorie des systèmes et la théorie du contrôle, en montrant que la communication et le contrôle sont inséparables, en insistant sur le rôle de la rétroaction dans la régulation. En 1970 un mécanisme régulateur avec rétroaction a effectivement été décrit à un niveau moléculaire par Jacob et Monod qui ont étudié des protéines régulatrices et les interactions d'enzymes allostériques. Ils ont introduit une distinction entre des gènes structuraux (qui codent pour les protéines) et les gènes régulateurs qui régulent la vitesse à laquelle les gènes structuraux sont transcrits. Ce contrôle de la vitesse de synthèse des protéines a été la première indication du rôle de processus dynamiques et de la rétroaction régulatrice. Des rétroactions négatives sont utilisées dans toutes les cellules et les voies métaboliques. Le contrôle de ces processus est accompli par les enzymes régulateurs qui répondent à la concentration des effecteurs en augmentant ou diminuant les vitesses de réaction. Les organismes dans leur totalité sont des systèmes auto régulateurs, adaptatifs et anticipateurs, ce dont on a de nombreux exemples.