1. Les organites intracellulaires révélés

Les organites intracellulaires révélés

  
Avec l’avènement de la microscopie électronique, qui permettait des agrandissements allant jusqu’à près de 100.000 fois, l’image de la cellule allait bientôt considérablement changer. Et aussi avec le développement de la centrifugation à haute vitesse (ultra centrifugation), qui permettait de séparer ses divers constituants afin de les analyser. Lorsque, en 1974, quelque 30 années plus tard, le jury de Stockholm, décernant les Prix Nobel, décida d’honorer les découvertes réalisées sur les cellules, il reconnaissait que leur étude était d’une importance capitale pour comprendre le fonctionnement des organes et rendre possibles les progrès futurs de la médecine. Cette année-là furent gratifiés trois chercheurs dont la démarche conceptuelle, les travaux et le recours aux techniques précitées avaient révélé l’existence, dans les cellules animales et végétales, d’une organisation dont la complexité étonne encore aujourd’hui nombre de biologistes. Ces explorateurs du monde des cellules étaient Albert Claude et Christian René de Duve, tous deux de nationalité belge, l’un cytologiste, l’autre biochimiste, ainsi que George Palade, un médecin roumain, et qui fut l’élève de A. Claude. Les recherches menées par cesderniers montrèrent que l’architecture interne des cellules reposait sur la présence, dans leur masse cytoplasmique, d’organites tels que les mitochondries, siège de la respiration aérobie chez les animaux, et les chloroplastes, siège de la photosynthèse chez les végétaux chlorophylliens. En outre, un important système de membranes avait été décelé par A. Claude dans le volume occupé par le cytosol, là où n’apparaissait auparavant qu’une matière translucide. Nous savons aujourd’hui que ce réseau interne, appelé réseau endoplasmique (ou reticulum endoplasmique), sert essentiellement à la synthèse et à l’acheminement de certaines enzymes et protéines requises pour les processus de sécrétion ou de digestion intracellulaire. G. Palade montra que la synthèse proprement dite des protéines se déroulait au niveau de particules qui furent bientôt identifiées comme étant les ribosomes. Assemblages de quelque 80 protéines distinctes associées à plusieurs polymères d’acides nucléiques, ces stupéfiantes machines que sont les ribosomes, nous donnent aujourd’hui une idée de ce que la nature est capable d’imaginer en matière de construction moléculaire.

De son côté, dès la fin du siècle dernier, l’anatomiste italien Camillo Golgi, avait déjà identifié une structure qui porte aujourd’hui son nom : l’appareil de Golgi. En étroite relation avec le réseau endoplasmique, il sert en quelque sorte de centre au niveau duquel les protéines nouvellement synthétisées achèvent leur maturation et sont soumises à un système d’adressage qui indique leur destination finale dans les cellules. C’est d’ailleurs dans ce contexte que se sont récemment inscrites les découvertes réalisées par Gunter Blobel. Ce biologiste moléculaire américain d’origine allemande a reçu le prix Nobel de médecine en 1999 pour avoir identifié des signaux de reconnaissance qui, portés par les protéines nouvellement synthétisées, assurent leur convoyage vers leurs sites respectifs, soit dans les divers organites, soit dans le noyau, soit encore dans un endroit spécifique du cytosol lui-même.

En tentant de localiser dans les cellules de foie une enzyme appelé phosphatase acide, C. de Duve, tout aussi remarquable « cytonaute », put prédire l’existence de vésicules bordées de membranes, bourrées d’enzymes digestives, et auxquelles il donna le nom de lysosomes.
 
Hypothèse qui fut vérifiée par la suite, grâce entre autres à la microscopie électronique. D’autres formations, appelées peroxysomes et contenant des enzymes impliquées dans des processus d’oxydation, furent également identifiées par ce biochimiste. Ainsi, en moins de 30 ans, il apparut que, considérée du point de vue des ultrastructures et, au-delà du dynamisme des molécules qui la constituent, chaque cellule est capable d’entretenir avec le milieu environnant les conversions de matière et d’énergie qui en font un être vivant à part entière, d’une complexité hors du commun. En outre, il est maintenant clair que nombre de maladies, humaines ou autres, sont dues à des dysfonctionnements des cellules. La plupart des cancers sont par exemple dus à des problèmes de prolifération de cellules, eux-mêmes engendrés par des déficiences de régulation. Autre exemple, les maladies infectieuses résultent bien souvent d’interactions entre les cellules de l’organisme et l’agent infectieux (bactérie, virus…).