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2. La protéodie. Qu'est-ce que c'est ? Comment agit-elle sur la protéine de l'auxine ?

Nous allons maintenant voir comment une musique, ici appelée protéodie, peut influencer cette croissance. Et donc comment elle peut intervenir sur l’auxine. Tout d’abord, comme son nom l’indique, la protéodie intervient sur la synthèse de n'importe quelle protéines mais ne les crée pas. De même elle ne crée pas d’auxine. Cela parait logique puisque la protéodie reste une musique et une musique reste une onde sonore, et une onde sonore ne crée pas d’élément biologique. Alors si cette onde sonore ne crée rien, comment peut-elle intervenir sur une protéine ? Pour répondre à cette question il est intéressant de se pencher sur la synthèse d’une protéine.

 

La synthèse d’une protéine débute tout d’abord par le décodage d’un gène, qui est un morceau d'ADN responsable de sa création, par l’ARN polymérase dans le noyau de la cellule. L’ARN polymérase crée l’ARNm (ARN messager) en débutant le décodage par complémentarité des bases azotées des nucléotides avec celle de l’ADN. Seulement, la base azotée Thymine(T) est remplacée dans l’ARNm par la base azotée Uracile (U). Une fois que l’ARNm est transcrit, alors celui–ci sort du noyau et se rend dans le cytoplasme pour rejoindre les ribosomes. Là encore, l’ARNm sera transcrit par plusieurs ribosomes. Les ribosomes sont en fait des sortes d’usines responsables de la synthèse des protéines, autrement appelées polypeptides. En effet ils se placent sur l’ARNm pour décoder (selon un code universel) les enchainements de nucléotides en acides aminés. Pour cela, le ribosome lit l’ARNm et l’ARN de transfert (ARNt) amène au ribosome l’acide aminé de la protéine correspondant à trois nucléotides de l’ARNm. On obtient alors un enchainement d’acides aminés, c’est la protéine.

 

Ce qui nous intéresse plus particulièrement avec la protéodie, c’est le moment ou l’acide aminé se fixe au niveau ribosome. Lorsqu’il s’accroche, sa perte de liberté et sa stabilisation provoque au niveau de la fixation, un comportement non  plus particulaire mais ondulatoire. C’est là que les recherches de Joël Sternheimer interviennent. Il traduit donc ce comportement ondulatoire en une « onde d’échelle » par un procédé complexe que nous ne détaillerons pas ici. Cette onde d’échelle a été ensuite transposée par M. Sternheimer dans une fréquence audible par l’homme. De plus chaque acide aminé, lorsqu’il s’accroche au ribosome, émet un comportement ondulatoire différent, donc une onde d’échelle différente, donc une fréquence audible différente. Les recherches de Joël Sternheimer l’ont donc amené à créer un code universel de notes, chacune correspondant à l’un des 20 acides aminés. Voici un tableau des notes correspondant à chacun des 20 acides aminés.

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On peut donc voir à travers ce tableau qu’avec ce code on peut créer une mélodie à partir d’une protéine, nommé Protéodie. Cette mélodie est, grâce aux différentes notes qui la composent, capable de stimuler ou d’inhiber la synthèse d’une protéine en faisant écouter cette protéodie à un être vivant. Car si la musique résonne avec la fixation de l’acide aminé au ribosome, alors ce dernier se fixera plus vite. En revanche si la Protéodie possède une note « inversement » résonnante alors l’acide aminé mettra plus de temps à se fixer au ribosome, donc à la chaine polypeptidique. Pour obtenir la note qui inhibe, il suffit de placer les notes sur une portée en clé de sol et de prendre le symétrique de la note stimulante par rapport à l’axe du sol :

 

On remarque grâce à ce tableau que les acides aminés : leucine, isoleucine, asparagine et aspartate possède la même note stimulante et inhibante. On en conclut que l’important n’est pas la note seule mais plutôt la mélodie entière.

Après avoir trouvé le procédé permettant la traduction de la protéodie, nous pouvons maintenant l’appliquer à la protéine de notre haricot nain. Une petite recherche sur internet nous amène à découvrir la protéine responsable de la régulation de l’auxine chez ce haricot. Nous n’allons donc pas prendre une protéine synthétisant l’auxine car il y en a plusieurs et elles sont complexes. Notre protéine se nomme (en anglais) « AIA-regulated protein for [Phaseolus Vulgaris] » en voici la séquence d’acides aminés :

 1      mddgggskls girqivrlke mfqkwqtvtl gskesnhdsd varpggippm inkrltnvly

61    cdsdedscys pqpphdvpkg ylavyvgpel rrfiiptsyl shslfkvlle kaaeefgfdq

121 sggltipcei etfkyllncm enhddssagn tgtvee

Chaque lettre correspond au diminutif anglais d’un acide aminé. Anglais car nous avons trouvé la chaine protéique sur un site anglais. Donc nous pouvons induire la mélodie de cette protéine grâce à ces lettres. Et nous obtenons ainsi une mélodie.

 

 Il ne reste plus qu’a faire écouter cette mélodie au phaseolus vulgaris. Mais nous pouvons pour terminer nous poser quelques questions. Tout d’abord, la question principale de notre TPE, est-ce-que cela marche-t-il vraiment ? Ensuite combien de temps faut-il faire écouter cette protéodie à une plante et enfin à quel volume ?

 

Pour répondre à la dernière question, nos recherche internet nous ont amené à savoir que plus l’écoute était forte plus cela avait de chance de fonctionner. Cela parait logique puisque plus le son est fort, plus l’onde est puissante et donc plus elle a de chance d’avoir un effet lorsque l’acide aminé se fixe au ribosome. Quand à la première question, nous ne pouvons y répondre qu’en tentant l’expérience. Ce qui est fait lors de la dernière partie du TPE. Maintenant pour savoir combien de temps il faut exposer la plante au son, nous allons nous pencher sur l’effet de la quantité d’auxine chez une plantes et quelles en sont les conséquences. Pour ce faire nous utilisons un graphique trouvé dans un livre relatant de la croissance des plantes :

 

 

 

 

 

 Ce tableau montre clairement que le développement des organes d’une plante varie selon la concentration d’auxine que celle-ci contient. Ce qui nous intéresse, c’est la croissance des tiges. Il nous faut donc, pour avoir une croissance maximale, une concentration d’environ environ 10-7 g.ml-1 dans la plante. Et l’on observe graphiquement qu’une concentration trop forte d’auxine peut avoir un effet inhibant sur le développement des organes. Ce qui se traduirait dans notre cas par une trop longue écoute de la protéodie. Puisque la plante produirai trop d’auxine et l’effet de cette dernière serai alors inversé. Avec toutes ces informations nous recherchons le temps d’écoute optimale pour une bonne croissance. Ce dernier se trouve être de 5 minutes. Nous avons maintenant rassemblé tous les éléments pour notre protéodie.

 

En termes de conclusion, on peut dire qu’une protéodie se résume en une mélodie. Cette mélodie n’est pas choisie au hasard, c’est une suite de notes choisis en fonction de la protéine (quelle qu'elle soit) qu’elle veut stimuler ou inhiber. Puisqu’en effet, chaque acide aminé possède une note particulière. Dans nos expériences la protéine est une protéine régulatrice de l’auxine chez le haricot cupidon nain. Puisque ce que nous voulons expérimenter, c’est de savoir si oui ou non la protéodie peut influencer la croissance de ce haricot. Et l’auxine se trouve être l’hormone de croissance présente dans tous les végétaux. Nous n’avons donc plus qu’à expérimenter la mélodie sur nos plants.