Indispensables au fonctionnement de nos cellules, les mitochondries possèdent une origine singulière : elles nous viennent toutes de notre mère.
Cet héritage ininterrompu interroge : qu’est-ce que la vie, au fond ?
En apparence philosophique, cette question passionne pourtant de nombreux scientifiques, sans qu’aucun n’ait encore su y répondre pleinement. Tous les êtres vivants ont la vie, c’est une évidence. La définir, en revanche, demeure une tâche bien plus complexe. Après de multiples tentatives, aucune définition universelle n’a été trouvée. Aujourd’hui, on se contente d’en regrouper les caractéristiques communes.
Les organismes vivants se distinguent par quelques traits : l’homéostasie, l’organisation cellulaire, la croissance et le développement, la réaction aux stimulations, la reproduction et le métabolisme. Parmi ces aspects clés, le métabolisme est l’une des bases essentielles.
Il englobe l’ensemble des transformations chimiques internes – catabolisme et anabolisme – ayant pour finalité de fournir l’énergie vitale. Rien ne peut subsister sans elle : la vie est indissociable de cette force, qui en constitue l’essence et la source. Dès lors, reste à savoir d’où vient l’énergie de la vie.
Le cœur, souvent considéré comme le moteur de l’existence, marque la mort lorsqu’il cesse de battre. Mais comment peut-il fonctionner sans répit ? Qu’est-ce qui l’anime ?
La réponse repose dans les mitochondries, ces minuscules usines énergétiques de notre corps. Ces organites sont chargées de produire de l’énergie par respiration cellulaire1 et se retrouvent dans la plupart des eucaryotes2. Chez l’être humain, elles peuvent représenter jusqu’à 10 % du poids corporel. Réparties dans différentes zones de la cellule, elles fournissent efficacement la force nécessaire. Les organes les plus actifs – cerveau, cœur, foie, muscles – en contiennent en plus grand nombre.
1. Respiration cellulaire : processus par lequel une cellule utilise l’oxygène pour décomposer de grandes molécules et libérer de l’énergie.
2. Eucaryote : organisme dont les cellules possèdent un noyau entouré d’une membrane ainsi que divers organites internes, tels que les mitochondries et le réticulum endoplasmique.
Les mitochondries produisent l’ATP (adénosine triphosphate), véritable « monnaie énergétique », grâce à l’oxygène obtenu par la respiration. Chaque molécule, composée de trois groupes phosphates, libère de l’énergie lorsqu’un de ces groupes se détache, aussitôt exploitée par les cellules. Ainsi, l’ATP mitochondrial constitue la principale source d’alimentation de l’organisme. Comme presque tous les organes en dépendent, leur dysfonctionnement est à l’origine de nombreuses maladies et contribue au vieillissement, d’où l’intérêt croissant de la recherche biomédicale.
Ce qui rend les mitochondries fascinantes, c’est qu’elles proviennent exclusivement de la mère : on parle alors d’hérédité maternelle, par opposition à l’hérédité paternelle, comme la transmission du chromosome Y.
Contrairement à la majorité des gènes logés dans le noyau, ceux des mitochondries sont autonome. Présentes dans presque toutes les cellules, elles disposent de leur propre compartiment et se répartissent lors de chaque division, tout comme le noyau, afin d’être transmises aux cellules filles.
Il en va de même pour les gamètes, ovules et spermatozoïdes. Mais chez ce dernier, les mitochondries se concentrent surtout dans la queue, qui n’entre pas dans l’ovule lors de la fécondation. Et même si quelques-unes y parvenaient, elles seraient aussitôt détruites. Ainsi, l’ADN nucléaire de l’embryon provient pour moitié du père et pour moitié de la mère, tandis que l’ADN mitochondrial est exclusivement maternel.
Cet héritage unilatéral en fait également un outil utile en biotechnologie. Chaque cellule contient un noyau unique, mais des milliers de mitochondries. Leur ADN, présent en de nombreux exemplaires et plus résistant au temps grâce à sa taille microscopique, a donc davantage de chances de se conserver. Ainsi, lorsque l’ADN nucléaire est difficile à exploiter – par exemple dans des restes très anciens –, on se tourne vers l’ADN mitochondrial, notamment pour retracer une lignée maternelle. Il a d’ailleurs permis d’identifier certaines victimes des attentats du 11 septembre aux États-Unis.
La vie s’ouvre grâce à ce don originel : dès l’ovule fécondé, il insuffle la puissance nécessaire pour faire éclore l’être humain, façonnant mains, pieds et l’ensemble du corps. Autrement dit, cette empreinte est inscrite au cœur de chacune de nos cellules.
L’origine exacte de cette transmission exclusivement féminine reste un mystère scientifique. Mais une chose est certaine : nous respirons et vivons encore aujourd’hui grâce à ces organites, patrimoine de vie légué par la mère depuis l’aube de l’humanité.
- Références
- Newton Editorial Department, Mitochondria, the Most Important Organ in Cells, Are the Main Current Inter est, Newton, décembre 2012.
- Masato Hiki, Mitochondria Perennial Youth Method (ミトコンドリア不老術), Gentosha Media Consulting, 2009.