J’ai repris ici, en guise de notes de lectures, quelques extraits de la conférence de François Jacob donnée le 1er janvier 2000 dans le cadre de " l’université de tous les savoirs ".
A propos de " l’université de tous les savoirs " :
" Un cycle de 366 conférences, commencé le 1er Janvier 2000 (…) Ces conférences, données chaque jour au Conservatoire national des arts et métiers, y compris les samedis, dimanches et jour fériés, portent sur les sciences, les techniques, les sociétés, les productions de l’esprit et les cultures, et leurs enjeux contemporains ". (Yves Michaud)
Le texte de la conférence de François Jacob ouvre le premier volume regroupant les 40 premières leçons de " l’université de tous les savoirs " .
Qu’est-ce que la vie
Collectif – Université de tous les savoirs
2000
François Jacob - Qu’est-ce que la vie ?
Cette question me paraît d’autant plus appropriée qu’elle n’a pas de réponse. Si chacun parle de la vie en relation avec la mort, rares sont ceux qui en parlent en relation avec les choses inanimées. La division entre vivant et non vivant est relativement récente. Jusqu’à la fin du XVIIIe siècle, on étudiait les animaux et les plantes. On le classait. On faisait de l’histoire naturelle.
C’est seulement au début du XIXe siècle que plusieurs auteurs, dont Lamarck, s’intéressent aux propriétés des être vivants, par opposition aux objets inanimés et utilisent le mot biologie. Longtemps on pensait que la " matière vivante ", comme on disait alors, différait de la matière ordinaire par une substance ou une force qui lui donnait des propriétés particulières. En réalité la vie est un processus, une organisation de la matière. On peut chercher à établir la ligne de démarcation entre vivant et non vivant. Mais il n’y a pas de " matière vivante ". Il y a de la matière qui compose les êtres vivants et cette matière n’a pas de propriétés que n’auraient pas ce qui compose les corps inertes.
Le premier coup a été porté au vitalisme par les chimistes. La fin du XIXe siècle a été pour la biologie une période d’exceptionnelle fécondité. C’est l’époque des grandes théories :
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* La théorie des germes de Pasteur. (Mise en évidence du rôle de ces petits êtres vivants dans la maladie de l’homme et des animaux ainsi que dans certaines industries, comme celles du vin et de la bière).
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* La théorie cellulaire avec Schleiden chez les végétaux et Schwann chez les animaux. Tous organismes sont faits de cellules. La cellule est l’unité du vivant. C’est le plus petit élément ayant toutes les propriété du vivant.
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* La théorie de l’évolution de Darwin. Le monde vivant tel que nous le voyons autour de nous, y compris nous-même les humains, est le résultat de l’histoire de la Terre. Les espèce dérivent les unes des autres par le mécanisme de la sélection naturelle. En fin de compte, tous les êtres vivants descendent de un – où d’un très petit nombre – d’organismes initiaux.
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Au début du Xxe siècle se sont développées deux disciplines nouvelles : la biochimie et la génétique. La biochimie cherche à analyser les constituants et les réactions de la cellule. On constate que celle-ci est formée de molécules de deux types : des petites et des grosses molécules. Dans les petites, chaque réaction est catalysée de manière spécifique par un enzyme particulier. Dans les grosses molécules, ce sont des polymères formés par la répétition d’une même réaction. Il existe deux sortes de polymères qui jouent chacun un rôle primordial dans la cellule :
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* les acides nucléiques qui sont de deux type. L’ADN qui assure la conservation et la reproduction de l’information cellulaire. L’ARN qui sert surtout aux transferts d’information.
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*Les protéines qui sont des polymères d’acides aminés dont il existe vingt sortes. Les protéines servent à déterminer les structures de la cellule et à former les enzymes, les catalyseurs des réactions chimiques.
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L’autre domaine nouveau est la génétique. Les travaux de Mendel publiés dans les années 1860 
sont " redécouverts " au début du Xxe siècle par plusieurs biologistes simultanément. Ils conduisent à l’idée que le " caractère ", ce qu’on voit, est sous-tendu par une " particule " qu’on ne voit pas, qui est cachée au cœur de la cellule. Cette particule a été appelée " gène ". Et plus nous en avons appris, plus il est apparu clairement que les gènes se situent au cœur de toute cellule, de tout organisme, que la génétique sous-tend toute la biologie.
L’arrangement linéaire des gènes sur un chromosome et la première carte génétique furent publiés en 1913. A la fin des années 1930 l’analyse génétique a été étendue aux microorganismes. Elle a permis de déceler des gènes déterminant les réactions biochimiques. Pendant toute cette période, les gènes apparaissent comme " des êtres de raison ", des structures imaginaires requises pour rendre compte des faits connus. Avec les travaux montrant que c’est l’ADN qui est porteur des traits héréditaires chez les bactéries et les virus, le gène jusque là pure construction mentale, commençait à prendre consistance.
On s’est longtemps demandé si les virus étaient vivants. Aujourd’hui la réponse est clairement non. Ce ne sont pas des organismes vivants. Placés en suspension dans un milieu de culture, ils ne peuvent ni métaboliser, ni produire ou utiliser de l’énergie, ni croître, ni se multiplier, toutes fonctions communes aux être vivants. Ils ne peuvent se multiplier qu’au sein d’une cellule où ils ont pénétrés par infection, en utilisant à leur profit l’équipement enzymatique de la cellule.
La biologie moléculaire est longtemps restée confinée à l’étude des bactéries et des virus. Puis peu à peu on a trouvé les moyens d’en couper les longs filaments en des points choisis, d’en raccorder les fragments, d’en insérer des segments dans un chromosome. Toutes ces manipulations connues sous le nom de génie génétique.
Aujourd’Hui, un étudiant apprend en quelques semaines à découper en morceau le génome de n’importe quel organisme. Bref, il apprend à bricoler en laboratoire comme un vulgaire moteur de 2 CV, la molécule même de l’hérédité. La stupéfaction a été de constater que les chromosomes, ces structures naguère encore considérées comme pratiquement intangibles, sont en réalité l’objet de remaniements permanents… Notre présence sur terre est le résultat d’un immense bricolage cosmique. Progressivement il est ainsi apparu que tous les animaux, tous les êtres vivants sont apparentés à un point naguère encore insoupçonnable.
Le bricolage moléculaire ne se fait pas à partir de rien. Il fait du neuf avec du vieux : c’est par duplication successives que se sont formées les nombreuses familles de gènes. Le second mode de production des gènes découle du réassortiment de fragments préexistants pour former des gènes mosaïques. C’est donc une combinatoire d’éléments en nombre limité qui produit une énorme variété de structures pour former les principaux constituants cellulaires. Ce qui distingue un papillon d’un lion ou d’une poule, c’est moins une différence dans les constituants chimiques que dans l’organisation et la distribution de ces constituants. Dans la nature, la complexité naît souvent d’une combinatoire : combinatoire de particules pour former les atomes, combinatoire d’atomes pour former les molécules, combinatoires de cellules pour former les organismes. C’est aussi le processus qui sous-tend la formation des gènes et des protéines : combinatoire de fragments (un petit nombre de fragments d’ADN suffit ainsi à former un nombre considérable de gènes. Qui eût dit que les gènes qui mettent en place le plan d’un être humain sont les mêmes que ceux fonctionnant chez une mouche ou chez un ver ? Il faut admettre que tous les animaux existant aujourd’hui sur cette terre descendent d’un même organisme ayant vécu il y a 600 millions d’années et possédant déjà cette batterie de gènes.
Comment s’est produit le premier organisme vivant ? On estime aujourd’hui que la Terre s’est formée il y a 4,5 milliards d’années. Le vivant semble être apparu assez vite, probablement moins d’un milliard d’années après la formation de la Terre, sous forme de ce qu’on pourrait appeler une " protobactérie ". Quand on considère l’origine de la vie, il faut admettre que, en quelque 8 ou 900 millions d’années, des milliers d’événements se sont succédés pour permettre le passage d’une Terre sans vie à la vie d’un monde à ARN puis un monde à ADN.
La science a depuis un ou deux siècles considérablement réduit ses ambitions par les questions qu’elle pose et les réponses qu’elle cherche. Au lieu de se demander : " comment l’univers a-t-il été crée ? De quoi est faite la matière ? Qu’est-ce que la vie ? ", on a commencé à se demander : " Comment une pierre tombe ? Comment l’eau coule-t-elle dans un tube ? Quel est le cours du sang dans le corps ? ". Ce changement a eu un résultat surprenant. Alors que les questions générales ne recevaient que des réponses limitées, les questions limitées se trouvèrent conduire à des réponses de plus en plus générales. C’est pourquoi on n’interroge plus la vie aujourd’hui dans les laboratoires. On ne cherche plus à en cerner les contours. On s’efforce seulement d’analyser des systèmes vivants, leurs structures, leurs fonctions, leur histoire ".
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