CytoPac : assembleur d'organites

Un clin d’œil à Jetpac (Ultimate Play the Game, 1983) sur ZX Spectrum. Au lieu de construire une fusée et de la remplir de carburant, tu construis un organite (noyau, mitochondrie, appareil de Golgi, chloroplaste) et tu lui apportes les bonnes molécules, pendant que des radicaux libres, des protéases et des toxines essaient de t’en empêcher.

La science

• Tu es une kinésine. Les kinésines sont des protéines motrices qui marchent le long des microtubules, une partie du cytosquelette de la cellule, en utilisant l’énergie de l’ATP pour transporter des cargaisons comme des vésicules et des organites. Les plateformes du jeu sont des microtubules.
• Les organites. Le noyau contient l’ADN de la cellule. La mitochondrie fabrique l’essentiel de l’ATP de la cellule, à partir du pyruvate, le produit final de la glycolyse. L’appareil de Golgi modifie, trie et emballe les protéines dans des vésicules. Le chloroplaste, présent dans les cellules végétales, capte l’énergie de la lumière (les photons) par la photosynthèse.
• Entrer dans le noyau. Les protéines fabriquées dans le cytoplasme entrent dans le noyau par les pores nucléaires, portées par des protéines de transport appelées importines, qui reconnaissent une courte étiquette sur leur cargaison, le signal de localisation nucléaire. Certains virus détournent ce système : voir les protéines W des virus Hendra et Nipah avec l’importine α, issues du projet de thèse de Kate Smith, que j’ai co-encadré.
• Les ennemis. Les radicaux libres et les espèces réactives de l’oxygène abîment l’ADN, les protéines et les lipides ; les protéases sont des enzymes qui découpent les protéines.
• Un nouveau bot. De temps en temps, un ribosome passe. Les ribosomes lisent l’ARN messager et fabriquent des protéines à partir de lui (la traduction) : touche-le et il te fabrique une nouvelle kinésine.

Là où le jeu triche un peu

• Les vraies cellules ne construisent pas leurs organites à partir de pièces, comme un kit de fusée. Les mitochondries et les chloroplastes grandissent et se divisent, un peu comme le faisaient autrefois les bactéries dont ils descendent (la théorie endosymbiotique).
• Une kinésine ne vole pas et ne saute pas. Elle marche le long d’un microtubule sur ses deux têtes motrices, un pas d’environ 8 nanomètres à la fois, et la plupart des kinésines ne marchent que dans un sens (vers l’extrémité « plus » du microtubule) ; la dynéine transporte les cargaisons dans l’autre sens. Hélas, personne n’a encore trouvé de kinésine avec un jetpack.