MORPHOGENESE BIOLOGIQUE

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

 

Le problème central de la biologie du développement est de comprendre comment les formes et les structures se mettent en place. De la masse initiale presque homogène des cellules en division dans un embryon émerge l'organisation spatiale complexe de l'organisme. Les gènes jouent bien sûr un rôle dans la morphogénèse mais ne disent rien, pas plus d'ailleurs que la biologie moléculaire, sur ses mécanismes profonds. Certaines des premières idées sur la manière dont la croissance biologique peut être modélisée et comprise sont dues à D'Arcy Wentworth Thompson et Alan Turing. Ces travaux postulaient la présence de signaux chimiques et de processus physico chimiques comme la diffusion. Le mathématicien anglais, a cherché à jeter les bases mathématiques d'une théorie de la morphogenèse. Dans un article publié en 1952, intitulé : The chemical basis of morphogenesis il a montré comment une réaction chimique couplée à un phénomène de diffusion (réaction-diffusion) pouvait conduire à des distributions périodiques dans l'espace des concentrations de certaines espèces chimiques. Selon Turing, un système de substances chimiques appelées "morphogènes" diffusant à travers les tissus rend adéquatement compte du phénomène principal de morphogenèse. On a depuis lors découvert un certain nombre de morphogènes, mais il n'est pas clair s'ils agissent en biologie selon le mécanisme proposé par Turing. On a cependant trouvé en chimie des exemples de formes engendrées par réaction-diffusion selon le schéma de Türing. Un morphogène est une substance gouvernant la forme de développement des tissus, diffusant à travers le tissu à partir d'une source localisée. Les morphogènes agissent typiquement en se liant à des récepteurs protéiques spécifiques. Une importante classe de molécules impliquées dans la morphogénèse sont les protéines facteurs de transcription qui déterminent le sort des cellules en interagissant avec l'ADN. Le facteur de transcription est une protéine qui se lie à des parties spécifiques du DNA et participe à la transcription de l'information génétique du DNA au RNA.