HTS BIO

On parle de biotechnologies dès lors que l’on utilise des micro-organismes pour intervenir dans le processus de transformation de la matière. Notre métier : les biotechnologies appliquées à l’environnement. Depuis 1988, HTS BIO conçoit et fabrique en France des produits et solutions écologiques à la pointe de l’innovation pour le nettoyage et l’entretien, la bioremédiation (dépollution biologique), l’agriculture, l’aquaculture, le traitement des eaux et les plans d’eau.
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LA LUMIÈRE VIVANTE

LA LUMIÈRE VIVANTE

Vous croyez sans doute que les profondeurs abyssales des océans sont un vaste désert lugubre et glacial figé dans une obscurité totale. Erreur : les profondeurs sont un festival lumineux de couleurs flamboyantes.

Le spectacle de la « lumière vivante »

Certains luisent, d’autres clignotent, brillent ou émettent des flashs dans un joyeux festival multicolore et féerique de fusées, d’explosions d’étincelles, de projection de fumée bleue, de longues chaînes de points lumineux comme autant de lampions…

Ceci n’est ni un rêve, ni du cinéma – encore que cela évoque le décor du film Avatar -, ni de la science-fiction : bienvenue dans le monde extraordinaire des êtres vivants bioluminescents.

Nous connaissons tous les lucioles, ces petits coléoptères lumineux. Ce sont les animaux bioluminescents les plus visibles et les plus connus. Mais il en existe des milliers d’espèces, en particulier au fond des océans, dont la plupart restent à découvrir.

Bioluminescence ou phosphorescence ?

Bioluminescence et phosphorescence évoquent la capacité d’un organisme vivant – champignon, algue, méduse, poisson, bactérie, corail, plancton, mollusque, ver… – à émettre de la lumière.

  • La bioluminescence est la capacité d’un organisme à produire sa propre lumière,
  • La phosphorescence désigne la capacité d’un organisme vivant à restituer une lumière qu’il a emmagasinée.

En 1885, le docteur français Raphaël Dubois identifie le mécanisme de la bioluminescence de la luciole : une réaction chimique entre une protéine, la luciférine et une enzyme, la luciférase(1).

Aujourd’hui, nous savons que la bioluminescence est obtenue soit par « production directe », soit par le biais d’une bactérie qui s’invite dans l’organisme hôte : je t’illumine, tu m’héberges. Encore un bel exemple de symbiose entre les espèces !

Mais à quoi ça sert au juste d’émettre de la lumière ?

 

La lumière intelligente du vivant

L’émission de lumière est un stratagème que quelques espèces terrestres et un très grand nombre d’ espèces sous-marines ont développé pour survivre.

Bioluminescence et phosphorescence ont de multiples fonctions :

  • Se cacher : certains poissons émettent de la lumière pour se camoufler. Comment ? Dans l’océan, la lumière provient d’en haut et les poissons apparaissent « en ombre chinoise » au prédateur situé en-dessous. En émettant une lumière équivalente à celle qui l’éclaire, le poisson disparaît purement et simplement sous une « cape d’invisibilité ».
  • Chasser: le poisson-lanterne (rendu célèbre par le film Nemo) attire ses proies grâce à une petite perche lumineuse qu’il balade devant lui. Attirée, la proie s’approche et hop : il n’a qu’à ouvrir la bouche pour n’en faire qu’une bouchée…
  • S’identifier et communiquer grâce, par exemple, à l’émission de flashs à intervalles variables. C’est le cas chez les lucioles : les flashs lumineux renseignent à la fois sur l’espèce et sur l’individu.
  • Effrayer les prédateurs en se faisant passer pour « quelqu’un d’autre » ou en signalant au prédateur que l’on n’est pas comestible comme ce mille-pattes qui sécrète du cyanure à la luminosité radioactive… Prédateurs de tout poil, à vos risques et périls !
  • Se reproduire : si le paon fait la roue pour attirer à lui une partenaire potentielle, certaines espèces se parent d’habits de lumière. Quant au plancton lumineux, il indique aux poissons sa position afin d’être absorbé. Pourquoi ? Parce que c’est dans les entrailles des poissons qu’il trouve les conditions idéales pour se reproduire.
  • Désorienter l’ennemi : Flash ! Ni vu ni connu, je t’aveugle et je file en douce…
  • Dénoncer : braquez un projecteur sur votre prédateur et inversez les rôles : il devient illico la proie idéale pour un prédateur plus gros que lui !


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C’est beau, mais encore ?

De nombreux scientifiques du monde entier planchent pour mettre la lumière vivante au service de l’Homme. Les applications sont nombreuses et les perspectives incroyablement prometteuses.

L’ATPmétrie(2) par exemple permet d’estimer instantanément la quantité de biomasses dans un milieu liquide et de surveiller ainsi le développement des bactéries pathogènes. Elle est utile pour surveiller la pureté d’un milieu aquatique. Dans le sang ou l’urine, elle aide à détecter les risques d’infection bactérienne. Elle permet aussi de contrôler la stérilité de préparations injectables type vaccin ou celle de produits alimentaires comme le lait.

L’imagerie par bioluminescence consiste à injecter dans une cellule le gène luminescent de la protéine responsable de l’émission de lumière. Ainsi, on peut « suivre » l’évolution et la multiplication des cellules modifiées.

À quoi ça sert ? À dépister les infarctus, la dystrophie musculaire chez le nouveau-né, à détecter les maladies hépatiques ou encore à suivre l’évolution des tumeurs et le développement de cellules cancéreuses.

 

Lumière dans la boîte crânienne

Mais le projet le plus fou, le plus excitant et le plus complexe demeure celui d’arriver à cartographier le cerveau et comprendre enfin comment il gouverne nos actes, nos pensées, nos comportements. À ce jour, des chercheurs ont déjà réussi à visualiser en temps réel ce qui se passe dans le cerveau d’une mouche lorsqu’elle s’endort, se réveille ou voit quelque chose. C’est une avancée scientifique énorme.

Pour le cerveau humain, c’est plus compliqué : l’épaisseur des tissus ne laisse passer que peu de lumière. La solution ? Trouver des sources de lumières rouges, les plus grandes longueurs d’ondes capables de traverser ces tissus. Pour cela, des hommes et des femmes endossent leur costume de chasseurs de lumière et descendent dans les profondeurs abyssales à la recherche d’espèces émettant une lumière dans les tons rouges…

 

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Poésie urbaine

Les perspectives médicales sont les plus porteuses d’espoir. D’autres projets en cours sont fondés sur la bioluminescence. Le designer néerlandais Daan Rosegaard étudie la possibilité de remplacer l’éclairage public électrique par des arbres bioluminescents !

Plus gadget et non moins bluffant, la star-tup californienne « Glowing Plants » propose aux particuliers d’acheter une plante luminescente. À ce jour, le projet n’est pas complètement abouti mais vous pouvez d’ores et déjà pré-commander votre plante luminescente.

 

Ce monde enchanteur que nous commençons seulement à découvrir et à explorer recèle encore mille et un secrets. Il est porteur de nombreuses innovations qui pourraient changer bien des choses et faire avancer l’humanité.

 

(1) Lucifer signifiant littéralement « porteur de lumière »

(2) Plus d’infos sur l’ATPmétrie :

http://atp-metrie.fr/

https://fr.wikipedia.org/wiki/ATPm%C3%A9trie

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