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Quand la nature nous donne des cours de maths

Publié par Rédaction le 2/06/09 dans la catégorie Nature.


Des chercheurs français publient aujourd'hui les résultats d'une étude mathématique sur le métabolisme complexe des plantes, qui pourrait permettre d'améliorer notre maîtrise des flux de matière et d’énergie.

Les organismes vivants ont développé des systèmes de régulation de leurs voies métaboliques, qui leur sont nécessaires pour survivre. Pourquoi ne pas s’inspirer de ces mécanismes afin d’améliorer notre maîtrise des flux de matière et d’énergie ? C'est à cette question complexe que se sont attelées des spécialistes qui publient aujourd'hui les résultats de leur étude.

Des chercheurs du CNRS, de l’INRA et du CEA ont développé un modèle mathématique représentant les voies de biosynthèse des acides aminés chez la plante Arabidopsis. Ce modèle a permis de reproduire fidèlement des mesures réalisées avec des plantes entières, démontrant ainsi son exactitude. Des simulations ont alors permis de comprendre qualitativement et quantitativement le fonctionnement d’un tel réseau de contrôle. Ces résultats viennent d’être publiés en ligne par la revue Molecular Systems Biology.

Le CEA évoque l'image d'une usine qui fabrique simultanément, à partir d’un même stock de pièces détachées, plusieurs modèles de voiture à une vitesse de 20 000 voitures par seconde et qui doit, de plus, adapter sa vitesse de production à un apport de pièces détachées plus ou moins efficace ainsi qu’à une demande très fluctuante des consommateurs. À ce rythme, plus d’un milliard de voitures peuvent être fabriquées en une journée. On comprend aisément qu’à cette vitesse, le moindre retard lors d’une étape puisse conduire à un chaos indescriptible.

Vitesse extraordinaire

De tels flux sont caractéristiques des processus de synthèse des petites molécules dans les organismes vivants (métabolisme). Ces derniers ont en effet été capables, au cours de l’évolution, de développer des systèmes de contrôle permettant de gérer leur production de molécules, à des vitesses parfois encore 1 000 fois plus grandes. Ces mécanismes de contrôle sont nécessaires pour éviter une rupture de stock ou un engorgement qui ralentiraient la croissance de la plante, ou tueraient les cellules, lors d’un changement dans leur environnement. Par exemple, la lumière, source d’énergie pour les plantes, peut augmenter brusquement après le passage d’un nuage ; un coup de vent peut faire baisse la température d’une dizaine de degrés, divisant ainsi la vitesse de travail dans la cellule par deux.

Partant du principe que la nature, dans sa capacité à gérer des systèmes complexes, était sans doute un bon exemple à suivre pour améliorer notre maîtrise des flux de matière et d’énergie, les chercheurs se sont fixés comme objectif de modéliser un système métabolique comprenant de nombreuses bifurcations et un réseau dense de contrôles (synergie, feedback, inhibitions, activation, doubles contrôles). Ils se sont inspirés de modèles expérimentaux pour obtenir les informations nécessaires à la mise en place du modèle mathématique.

Vitesse et sensibilité des robots

Plus précisément, le modèle concerne la mesure de la vitesse à laquelle les « robots » (les enzymes) transforment ou assemblent des pièces (les métabolites). Les chercheurs se sont penchés également sur la mesure de la sensibilité de certains « robots » (les enzymes allostériques) à différents signaux (selon les niveaux de certains stocks, ces enzymes clé travailleront plus ou moins vite).

Chaque brique d’information n’est pas en elle-même porteuse de sens. Mais lorsque l’ensemble de ces données a été assemblé dans un modèle mathématique d’un niveau de complexité très élevé, il a été possible de simuler le comportement du système et de reproduire des mesures réalisées avec des plantes entières. Le modèle a également permis de reproduire quantitativement le comportement de certaines plantes mutantes. Ces résultats validant le modèle, des simulations, intégrant la modification de certains paramètres, ont alors été réalisées et ont permis de comprendre qualitativement et quantitativement le fonctionnement d’un tel réseau de contrôle.

Problématique du réseau électrique

Ces problématiques de contrôle rencontrées dans les systèmes vivants se rapprochent de celles rencontrées, par exemple, dans un réseau électrique. Ainsi, le modèle mathématique mis au point pourrait permettre d’améliorer l’efficacité de ce dernier. Les chercheurs s’intéressent dorénavant à d’autres systèmes métaboliques qui présentent une architecture de contrôle différente ainsi qu’à d’autres mécanismes de contrôle qui opèrent sur des gammes de temps plus lentes et qui ont pour fonction de contrôler le nombre d’enzymes.

Dans un discours de « célébration », transformé en mise en garde contre les « adversaires de l’intégrité territoriale du Maroc », le roi Mohammed VI s’en prend vertement, et en usant de propos peu amènes, à l’Algérie qu’il accuse de vouloir « contrarier la dynamique de négociation sur le projet d’autonomie marocain ». Empruntant un ton de menace et affichant une mine sévère, le roi du Maroc, qui s’exprimait lors d’un discours à l’occasion du 34e anniversaire de l’invasion marocaine du Sahara occidental, baptisée « Marche verte » par le Maroc, qualifie l’Algérie d’« adversaire » et l’accuse d’« hypothéquer les relations bilatérales ». « Les adversaires de notre intégrité territoriale se sont évertués à contrarier la dynamique de négociation que notre initiative a enclenchée au niveau onusien. » Ils sont allés dans l’escalade et l’hostilité jusqu’à fomenter un plan de conspiration, recourant, entre autres stratagèmes et modes opératoires, à l’extorsion, aux pressions, à la provocation et à la perversion de l’esprit de la légalité internationale », dit-il.

Et d’ajouter : « En faisant de cette question la clef de voûte de leur stratégie belliqueuse, ils ne font que confirmer qu’ils sont bien le véritable protagoniste dans ce conflit artificiel, faisant fi des sentiments de fraternité réciproque existant entre les peuples marocain et algérien. » Le roi du Maroc, dont le discours est d’une rare agressivité à l’égard de l’Algérie, ne s’arrêtera pas à ces diatribes, il ordonnera la mise en branle de la machine diplomatique en vue, dit-il, de défendre la « marocanité du Sahara ». Vraisemblablement ébranlé par les critiques répétées et nombreuses sur le non-respect du droit du peuple sahraoui à l’autodétermination, Mohammed VI sort de ses retranchements pour sonner les clairons d’une campagne qui s’annonce virulente contre les adversaires du projet d’autonomie marocain. « Ils hypothèquent l’avenir des relations bilatérales et la concrétisation de l’UMA » Appel a été donné par le roi à « la diplomatie officielle et à la diplomatie parallèle de se déployer pour défendre la marocanité du Sahara et l’initiative d’autonomie ». Mohammed VI, qui semble avoir enterré les tentations de rapprochement et d’ouverture des frontières avec l’Algérie, estime « le moment venu d’affronter cette escalade belliqueuse avec toute la fermeté requise ».

S’adressant encore une fois à la RASD et à l’Algérie, le souverain marocain lance : « Quant aux adversaires de notre intégrité territoriale et ceux qui se meuvent dans leur giron, ils savent plus que d’autres que le Sahara est une cause cruciale pour le peuple marocain, uni autour de son Trône qui est le dépositaire et le garant de sa souveraineté, de son unité nationale et de son intégrité territoriale. Ce faisant, ils hypothèquent de surcroît l’avenir des relations bilatérales et la concrétisation de l’Union maghrébine, alors que le Maroc ne cesse d’appeler à l’intégration et à la complémentarité pour relever les défis majeurs de la région en matière de sécurité et de développement. » Mohammed VI menace les défenseurs des droits de l’homme Le souverain marocain ne s’empêchera pas non plus de tirer sur les défenseurs des droits de l’homme marocains qu’il somme de choisir entre leur marocanité ou leurs idées. « Notre attachement pour un Etat de droit n’a d’égal que notre refus de l’exploitation détestable des acquis dont jouit notre pays en matière de libertés et de droits humains, et le rejet de leur instrumentalisation par quiconque s’avise de comploter contre la souveraineté, l’unité et les constantes sacrées de notre pays », dit-il. Epinglé sur l’affaire des 7 militants des droits de l’homme arrêtés pour avoir rendu visite aux camps des réfugiés sahraouis à Tindouf, l’image du Maroc dans le monde semble avoir reçu un sérieux coup, d’où la réaction musclée du roi. « En toute responsabilité, nous affirmons qu’il n’y a plus de place pour l’ambiguïté et la duplicité : ou le citoyen est marocain, ou il ne l’est pas. Fini le temps du double jeu et de la dérobade. L’heure est à la clarté et au devoir assumé. Ou on est patriote ou on est traître. On ne peut jouir des droits de la citoyenneté, et les renier à la fois en complotant avec les ennemis de la patrie », a-t-il déclaré dans son discours en donnant ordre aux autorités publiques d’user de plus de fermeté. Revenant encore une fois aux adversaires du projet d’autonomie marocain, le souverain lance : « Nous disons à tous que le Maroc, pays de liberté et d’ouverture, refuse de se prêter à une surenchère sur les droits de l’homme, surtout de la part de régimes ou de groupes fondés précisément sur la négation et la violation de ces droits. » Jouant encore une fois la carte des camps de réfugiés de Tindouf, Mohammed VI indique : « Cette situation, douloureuse s’il en est, place l’Algérie et les organismes internationaux, notamment le HCR, devant leurs responsabilités pour que soit assurée à nos frères une protection effective. Ceci requiert, notamment, leur recensement, le respect de leur dignité et la faculté pour eux d’exercer leur droit naturel à la circulation et au retour librement consenti dans leur patrie, le Maroc. » Le roi Mohammed VI a fait de son discours une attaque frontale contre l’Algérie qui n’aura sans nul doute pour conséquence que de fragiliser davantage les relations bilatérales.

Par Nadjia Bouaricha


Réaction d'un Algérien :

Au lieu que les pays d’afrique du nord s’unissent pour construire les ETATS UNIS d’AFRIQUE DU NORD,à l’image de l’europe ou des ETATS FEDERES,comme les USA,ils font tout le contraire...(C’est l’auto destruction programmé par les gouvernants). Chaque dirigeant (Roi ou Dictateurs ),ne pense qu’à ses intérêts propres et non aux intérêts généraux des peuples de la région et à l’avenir de la région,d’autant que certains pays étrangers poussent directement ou indirectement à la division,voir à la guerre pour vendre leurs armes et expérimenter les nouvelles ! Pourquoi les extrémistes islamistes jouent le jeu de nos ennemis ? y’a t’il manipulation de ces derniers par des puissances extérieures ?

En outre, les lobby de l’industrie de l’armement ne veulent pas,non plus que ces pays fabriquent eux mêmes ,en les aidant à maitriser les technologies (pourtant,ils l’ont fait avec Israêl,y compris dans le domaine nucléaire !) car ils veulent qu’ils restent dépendants des pays développés pour toujours !

Pourtant les pays d’AFN doivent s’unir pour pouvoir réellement se développer,afin que leurs voix portent et pour mieux se préparer à un monde sans pitié avec la mondialisation ... IL ne faudrait surtout pas qu’il reste "une simple valeur ajoutée" ! D’ailleurs,dans une rélle union économique,politique et sociale,le problème du Sahara occidental se résoudra de lui-même,dans l’intérêt des sahraouis,des marocains,des Algériens et de tous les pays riverains ! Nous sommes tous des Maghrébins ,partageant la même religion,la même culture,alors voyons plus loin et laissons tomber ces querelles du "moyen âge" ,si on veut donner un avenir à notre jeunesse,à notre peuple,à la région ! Néansmoins, L’union ne pourra se faire sans démocratie concrète et sans laïcité !
Un maghrébin -Morad de Miliana (Algérie)

Nota :

Heureusement que nous avons une presse libre et indépendante,qui permet la liberté d’expression,comme El-Watan !