Découvertes en Cytologie

et en Biologie cellulaire

 

Alain Amar-Costesec

 

 

 

 

L’examen de cellules au microscope électronique révèle le degré de compartimentation du cytoplasme de la cellule eucaryote. Les trois compartiments impliqués dans la voie sécrétoire sont représentés, du bas de la figure vers le haut : reticulum endoplasmique (en gris pour les portions rugueuses et en vert pour les portions lisses), cis-Golgi (en orange), empilement des citernes et vésicules du complexe de Golgi (en gris), trans-Golgi (en orange), granules de sécrétion (en violet), membrane plasmique (en rouge). Deux compartiments impliqués dans l’endocytose sont également représentés : les endosomes (en jaune, en haut, à gauche) et les lysosomes (en brun, en haut, à droite).

 

 

 

 

AVANT-PROPOS

J’ai publié au siècle dernier un article intitulé « De la cytologie à la biochimie cellulaire » dans une revue universitaire qui consacrait un dossier à la cellule (Louvain, 1999, 101, 16). Ce texte était destiné à un public n’ayant pas de connaissances particulières en biologie ou en biochimie. Il suscita de l’intérêt chez un certain nombre de lecteurs. J’ai eu la faiblesse de croire que ce n’était pas seulement par complaisance à mon égard. Un membre du conseil d’administration de l’International Institute of Cellular and Molecular Biology (aujourd’hui devenu le Christian de Duve Institute of Cellular Pathology) avait même déclaré : « J’ai enfin compris ce qu’a fait de Duve ! ». En ce qui me concerne, je ne partageais pas totalement l’enthousiasme des lecteurs. J’avais préparé des illustrations en utilisant un code de couleurs permettant de suivre la progression historique des découvertes de nouveaux organites cellulaires. J’avais pris la précaution de m’enquérir auprès de l’éditeur de la revue pour savoir si ce code de couleurs serait accepté. Hélas, un auteur ne doit jamais croire aux promesses de son éditeur. L’article parut avec des figures uniformément en noir.

Après la publication du Dictionnaire de Biologie, à la rédaction duquel Jacques Berthet et moi avions consacré plusieurs années, Jacques m’a encouragé à compléter le texte « De la cytologie à la biochimie cellulaire » et à en faire une plaquette. Je me suis mis à la tâche pensant y consacrer un ou deux trimestres. J’avais sous-estimé le temps et l’effort nécessaires pour évoquer la découverte des principaux organites de la cellule. Les mois succédèrent aux mois et les années aux années. Je suis enfin parvenu à un texte qui a pour ambition de satisfaire le plus large éventail de lecteurs possibles, du biologiste cellulaire au lecteur curieux désireux de se cultiver, en passant par les enseignants et les étudiants en sciences, médecine et pharmacie. En bref, ce texte pourrait bien ne plaire à personne et déplaire à tous. Il est si difficile de vulgariser sans dénaturer. Au début, le projet avait une vocation historique : raconter mon expérience de la découverte ou de l’analyse des lysosomes, des peroxysomes, des microsomes et du complexe de Golgi, recherches auxquelles j’ai personnellement participé ou dont j’ai, pendant des années, côtoyé les principaux acteurs. Au fur et à mesure de la rédaction, j’ai fait circulé des paragraphes et des chapitres parmi des collègues de l’Institut et parmi les étudiants. L’écho a été plutôt favorable et j’ai été incité à aborder d’autres organites (noyau, mitochondries, chloroplastes) sur lesquels mes connaissances étaient purement universitaires. Qui trop embrasse… comme dit le proverbe. Le lecteur jugera.

Pour la rédaction du texte, j’ai, dans la mesure du possible, consulté les articles originaux. A défaut, j’ai puisé l’information dans des ouvrages de référence publiés par des scientifiques directement impliqués dans les découvertes décrites. J’ai eu l’occasion au cours de ma carrière de rencontrer ou de collaborer avec un certain nombre d’acteurs des découvertes dont je parle dans ce texte : Whilhelm Bernhard, Jean Chauveau, Roger et Colette Vendrely (CNRS, Villejuif), Christian de Duve, Henri Géry Hers, Jacques Berthet, Henri Beaufay (Université catholique de Louvain), Jean Brachet (ULB, Bruxelles), Charles P. Leblond (McGill University, Montréal), Albert Claude (Institut Bordet, Bruxelles), George Palade (Yale University), David D. Sabatini (New York University).

On aura compris que ce texte n’est pas un manuel de biologie cellulaire. Il en existe d’excellents et il serait suicidaire de ma part de vouloir les concurrencer, même de très loin. L’originalité de ce texte tient dans le fait que j’ai essayé, dans un même ouvrage, d’évoquer certains aspects de la découverte des principaux organites de la cellule sous l’angle historique. Je ne suis pas sûr d’y être tout à fait parvenu. Comme dans l’article paru en 1999, je me suis efforcé de rédiger un texte accessible au plus grand nombre, mais je n’ai pu éviter les paragraphes « indigestes » comme, par exemple, dans les chapitres « Mitochondries », « Chloroplastes » ou « Microsomes ». Quelques précisions concernant les termes employés : par organite, j’entends une entité structurale entourée d’une membrane (ou d’une double membrane), dotée d’un équipement enzymatique qui lui est propre, et remplissant une (ou des) fonction(s) déterminée(s). Je ne désire pas prendre parti dans la controverse sur le sexe des enzymes. L’académie autorisant l’emploi des deux genres, j’ai, par paresse intellectuelle, conservé le masculin du temps de mes études ; après tout, on dit bien « un » coenzyme… En accord avec la convention proposée dans l’un de nos articles (Journal of Cell Biology, 1974, 61, 188) le terme « composant » désigne des entités morphologiques (mitochondrie, noyau, reticulum endoplasmique…) et le terme « constituent », des entités biochimiques (protéine, enzyme, cholestérol…).

Mes remerciements et ma gratitude vont

A Jacques Berthet pour avoir lu le chapitre « Gros granules » et suggérer un certain nombre de corrections. Dans les années 1950, il avait, avec Lucie Berthet, effectué les expériences ayant conduit à la découverte des lysosomes par Christian de Duve. Au début du mois de décembre 2012, je lui avais demandé de relire la totalité du manuscrit. La dégradation rapide de son état de santé ne lui a pas permis de le faire. J’ai perdu avec sa disparition un mentor à l’intelligence lumineuse, à l’érudition encyclopédique et, plus que tout, j’ai perdu un ami.

A Henri Beaufay pour m’avoir donné des informations de première main sur la centrifugation en gradient de densité. Il fut le principal artisan de la mise au point de cette technologie au Laboratoire de chimie physiologique, à Louvain. Il est l’inventeur du rotor zonal qui porte son nom. Il a joué un rôle de premier plan dans l’analyse de la fraction des gros granules, la découverte des peroxysomes et l’analyse de la fraction microsomes.

Au professeur Pierre Coulie pour m’avoir permis d’utiliser les facilités de son secrétariat et à Madame Suzanne Depelchin pour son aide dans la confection des figures, leur insertion dans le texte et la mise en page du manuscrit. Je lui exprime ma sincère et profonde gratitude.

Au Docteur Jean-Pierre Szikora pour avoir mis ce texte en ligne sur le site de l’Université Catholique de Louvain et pour en assurer la mise à jour au fur et à mesure du renouvellement des chapitres. Sans ses compétences en informatique, mon projet n’aurait jamais abouti.

A mes collègues et amis qui ont lu des passages du texte et relevé les (nombreuses) fautes d’orthographe ou de syntaxe, les omissions, répétitions et incohérences.

A Gil et Dominique, pour leur patience et leur indulgence à mon égard.

Note du 10 janvier 2024 : Cela fait dix ans que le Dr Jean-Pierre Szikora assure l’hébergement de « Découvertes en Cytologie et en Biologie cellulaire » sur les serveurs de l’Université Catholique de Louvain. Les échos reçus de différentes sources me donnent à penser que les efforts consentis par le Dr Szikora et par moi-même, pour la mise à jour régulière du texte, et par Mme Suzanne Depelchin, pour la confection de nouvelles figures, ne sont pas inutiles.