Les enzymes, des nanorobots programmables
Des chercheurs de l’UNIGE, au sein d'une collaboration internationale, ont mis au point une nouvelle façon de comprendre le fonctionnement des enzymes, ces protéines indispensables à la vie. Présentes dans toutes les cellules, elles accélèrent les réactions chimiques essentielles, comme la digestion ou la production d’énergie.
On savait déjà que les enzymes bougent légèrement lorsqu’elles remplissent leur rôle. Mais grâce à une technologie de pointe, la nano-rhéologie, les scientifiques ont réussi à observer ces minuscules mouvements avec une précision jamais atteinte, à l’échelle de quelques atomes. En combinant ces observations avec des modèles venus de la physique, ils ont montré que les enzymes se comportent comme de petites machines souples, dont l’efficacité dépend de leur élasticité et des frottements internes entre leurs composants.
Ce regard novateur permet de prédire comment une enzyme réagit à des modifications du code génétique qui lui est associé. Les expériences menées en laboratoire ont confirmé que certaines mutations passent inaperçues, tandis que d’autres, qui altèrent les propriétés mécaniques de l’enzyme, peuvent bloquer totalement son action. Ce constat aide aussi à comprendre pourquoi certaines parties du code génétique sont restées inchangées au fil de l’évolution : elles sont tout simplement cruciales pour la survie.
« Nos résultats montrent que les enzymes ne sont pas seulement des catalyseurs chimiques, mais aussi des objets mécaniques finement réglés par l’évolution. C’est une nouvelle manière de penser le vivant, comme un système physique programmable », explique Le professeur Jean-Pierre Eckmann, co-auteur de l’étude.
En reliant mathématiques, physique et biologie, cette étude marque une avancée majeure pour mieux comprendre la complexité du vivant — et pourrait un jour ouvrir la voie à de nouvelles applications en médecine, en biotechnologie ou dans la lutte contre certaines maladies.
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