NANOBIOLOGIE : LA MICROMANIPULATION DES MOLÉCULES

Si l'on regarde une cellule vivante sous le microscope optique, il y a à l'évidence de nombreux phénomènes dynamiques actifs comme : la division et les mouvements cellulaires, le transport d'objets dans la cellule ou encore la formation et disparition de structures intracellulaires comme les organelles. Des macromolécules complexes, qui jouent le rôle de petites machines à l'échelle moléculaire, sont à l'origine de ces phénomènes actifs. Ces molécules agissent en grand nombre dans une cellule vivante, invisible dans le microscope optique du fait de leur petite taille de l'ordre de quelques nanomètres. Les prototypes de ces molécules sont les moteurs moléculaires qui consomment un carburant chimique qu'ils transforment en travail mécanique. Dans les dix dernières années, des techniques de micromanipulation ont permis d'étudier les propriétés mécaniques de ces molécules à l'échelle d'une molécule unique. Des techniques de fluorescence et de pince optique permettent de mesurer des forces de l'ordre de piconewtons et des déplacements de quelques nanomètres. Il existe toute une diversité de moteurs moléculaires : des moteurs linéaires qui se déplacent le long de filaments rigides ; des moteurs rotatifs, qui tournent dans une membrane cellulaire ; des systèmes de moteurs qui génèrent des mouvements oscillatoires, permettant la nage de certains organismes unicellulaires. Enfin, il y a des molécules qui se déplacent le long de la double hélice de l'ADN, le porteur du code génétique. Ces molécules ouvrent l'hélice, dupliquent le code ou créent une copie sur un brin d'ARN. L'étude des propriétés physiques de molécules individuelles par des techniques de micromanipulation est importante pour mieux comprendre leur fonctionnement dans des structures biologiques complexes. Finalement, la fusion de structures artificielles nanotechnologiques avec des molécules individuelles biologiques permet de créer artificiellement des systèmes moléculaires actifs qui représentent un premier pas vers une technologie de moteurs moléculaires.

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LA CELLULE DE SCHWANN.

Son interaction avec les nerfs passe par un vocabulaire (neuromédiateurs...) et une grammaire (récepteurs, canaux ioniques...) qui modulent les transmissions nerveuses et synaptiques. La vision obsolète de la cellule gliale, Cendrillon toute dévouée de sa Seigneurie Le Neurone, cède aujourd'hui le pas devant le concept d'interactions neuro-gliales. Ces interactions intimes et vitales pour chacun des acteurs utilisent un vocabulaire (neuromédiateurs, facteurs de croissance, molécules d'adhésion...) et une grammaire (récepteurs, canaux ioniques, mécanismes de transduction, régulation de l'expression génomique) d'une grande richesse. Dans cette première émission nous commencerons notre voyage linguistique et grammatical par la périphérie en nous plongeant dans le dialogue intime entre la cellule de Schwann et le neurone. Puis dans une seconde émission nous nous lancerons à l'assaut des multiples cellules gliales du système nerveux central.

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LES CELLULES GLIALES CENTRALES

Cellules gliales et neurones ont une origine moins mouvementée, mais aussi en partie commune. Leurs destins sont inséparables, leurs fonctions sont complémentaires et sans cellules gliales, le neurone ne pourrait pas survivre

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LE TEMPS DES NEURONES

Quinze minutes de plongée dans le monde étrange et fascinant de nos cellules nerveuses. Grâce aux techniques de la microcinématographie, les phénomènes les plus complexes qui se déroulent dans le cerveau sont enfin montrés. Nous voyons naître les cellules nerveuses, nous les voyons grandir, travailler, mourir. Ces images mettent en évidence deux acteurs principaux : les cellules gliales, responsables de l'architecture et du nettoyage du cerveau, et les neurones qui ont pour fonction de communiquer en produisant des signaux. Un voyage dans le moi le plus intime.

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