[ Attention! l'écriture de ce qui suit avant le 5.6.15 concerne le concept de continuité que j'ai créé en le donnant comme titre à cet article le 20.5.15. J'ai changé le titre de cet article ce 5.6.15 en Energie biotique pour des raisons que je détaille au paragraphe 5.6.15.
mise à jour encore le 21.6.15 énergie biotique en thermodynamique biotique]

20.5.15  Paris

Le principe de continuité et le concept de continuité, ce dernier définit le déterminisme en physique.

A ce jour je suis arrivé à la conclusion qu'il faut sauter le pas entre la continuité de la physique classique et la discontinuité de la physique quantique. C'est une réflexion qui a débuté le 5.5.15 à Tanger avec la rémémoration de la propriété d'un opéron. Avec les voyages et les devoirs pour lesquels je suis allé, je n'ai pas pu faire des recherches sur internet pour synthétiser les connaissances sur les opérons. Pendant toute cette période et avec les réflexions sur la résonance je cherchais à conceptualiser une vibration, mais je n'arrivais pas à la relier à une paire de bases de l'ADN comme pour faire de la musique sur une corde. Je voyais des ventres et des noeuds sur la corde, mais la corde est continue et les noeuds ne pouvaient pas correspondre à une pair de base qui, elle, est une discontinuité.

Le souvenir de l'opéron bien structuré avec des gènes appartenant à la même voie métabolique (souvenirs de mes études universitaires sur l'opéron lactose) ne pouvait pas être du au hasard comme le veut l'évolution darwinienne avec les mutations. Surtout au début de l'évolution moléculaire. Ces vibrations que je soupçonnais devaient participer à cette organisation comme une particule quantique est une combinaison d'ondes. Mais comment se fait la transmission de cet ordre vers les enzymes de la voie métabolique sous-jascente? Dans résonance j'avais émis l'idée que, comme ADN et ARN sont très semblables et que les groupements d'aas participaient à l'organisation et à la réparation de l'ADN, l'interaction ARN/aas devait reproduire l'organisation de l'ADN par le truchement de groupements d'aas semblables à ceux ayant organisé l'ADN. Reste que je n'arrivais pas à conceptualiser l'enracinement des vibrations nécessaires à une organisation de type synusoïdale (vibration) regroupant plusieurs vibrations en ventres (gènes) et noeuds (promoteurs). Dans résonance je n'envisageais que cette résonance pour rassembler des paires de bases en une structure, la plus forte possible au début de l'évolution moléculaire. C'est ainsi que j'envisageais dans "croissance prébiotique" d'abord la formation des tRNAs (par regroupement des nucléotides grâce aux groupements d'aas et à la structure du liposome) qui par repliement forment une structure solide, et par duplication donneraient les rRNAs. Les 1ères enzymes seraient alors des tRNAs, formés par duplication, qui évolueraient par mutation dans l'ADN et suiveraient le même mimetisme entre groupements d'aas formés sur l'ADN puis sur l'ARN. Seulement la duplication n'expliquerait pas la juxtaposition de gènes formés par mutaions (au hasard) dans l'opéron ou alors le hasard fait bien les choses! Tant les probabilités paraissent astronomiques.

• Les biophotons.
• RegulonDB
• Les nuages aromatiques vibrant perpendiculairement aux bases et
• les champs magnétiques sans champs électriques détectables à distance mais non agissant à distance (différence avec la théorie des biophotons),
• Déplacement des protéines agissant sur l'ADN, vers elle, grâce à ces champs magnétiques;
• La continuité physique;
• comparaison et critique des biophotons;
• Le code génétique à 3 paires de bases,
• les anti-codons épaulés par 2 autres paires de bases (5),
• la nécessité de modifier ces 2 paires de bases pour retouver la résonance de l'ADN perdue à cause du remplacement de T par U,
• ces modifications qui reproduisent d'ailleurs des aas liés aux tRNAs par liaisons covalentes, relient les ARNs au métabolisme centrale;
• les bras des tRNAs à 5 et 7 paires de bases,
• le nombre des aas codants, multiple de 7 et 3,
• les multiples de ces chiffrent impaires, et les suivants pour l'organisation des opérons,
• la hierarchie des vibrations comme pour les notes de musique, les plus puissantes étant celles issues des 2 nuages d'électrons aromatiques symétriquement les plus proche d'une paire de bases données;
• L'ensemble de ses vibrations centrées sur une paire de bases définit la position de cette paire et ses voisines les plus proches (voir intrication);
• L'ensemble des vibrations qui parcourent l'ADN sont alors à l'origine de la formation des opérons qui sera transmise par le mimétisme ADN/ARN et les groupements d'aas.

Il faut revoir le concept de croissance prébiotique: je le basais sur la duplication. A mon avis la duplication n'a pas de sens tout à fait au début du regroupement des nucléotides. La première phase de croissance serait ce rapprochement par les aas puis grâce à la résonance et aux vibrations les groupes de paires de bases seront plus solidaires et forceraient les groupements d'aas qui les ont rapprochés à créer des liaisons phosphodiester par transfert de groupe demandant peu d'énergie. La croissance par duplication apparaîtra plus tardivement dans l'évolution prébiotique, mais avant les premières tentatives de réplication. La croissance par consolidation (résonance et vibration) aura tendance à former un ADN circulaire où une résonance stable et permanente peut s'établir favorisant par là la formation de noeuds et de ventres figurant les opérons. Les formes linéaires de l'ADN avec de petites longueurs pourront aussi former des opérons mais l'instabilité des extrémités, exposées aux forces même faibles, détruit régulièrement la résonance des vibrations. Une hypothèse séduisante, supposée intervenir juste après les premiers opérons formés, serait que les transposons circulaires (ou plasmides) seraient le moyen de fabriquer des opérons par vibration, transposons qui s'intégreront ensuite dans le chromosome principal. Les transposons sont très utilisés en génie génétique pour incorporer des opérons dans un chromosome et par les bactéries pour déveloper leur résistance aux antibiotiques.

Reprendre le principe de continuité et le détailler pour les procéssus discontinus notamment le passage de la thermodynamique aux processus de surfaces puis à ceux des structures. Les processus de structures avec les groupements d'aas seront bloqués par les enzymes qui synthétisent le gluthation qui piège Glu et Cys nécerraires à l'activité de ces gropuements, parce que les plus actifs.

Il faut affiner tout çà et le concept de résonance surtout qu'il faut relire.

Notes: Parmi les idées mémorisées le 5.5.15 à Tanger (voir le 20.5.15 ici) il y avait 4 points,

• Les vibrations sinusoïdales pour les opérons.
• La croissance par hétérotrophie continue car le liposome naissant peut communiquer grâce à ses pores dans la soupe prébiotique alimentée par les liposomes avortés. Les quantités des molécules nécessaires à l'initialisation du métabolisme se trouvent ainsi, sinon sans limite et de façon continue, du moins très agrandies.
• La croissance par vibration sinusoïdale au début puis par les duplications.
• Principe de continuité pour le passage des réactions chimiques (liaisons covalentes) produites par les structures du liposome (groupements aas, ADN, membrane) aux réactions enzymatique: blocage des premières par piégeage de Glu et Cys dans le gluthation qui doivent être très réactifs. Ce piégeage se fait par liaison peptidique non ribosomale, par une enzyme formée par processus ribosomal.  Cela serait le premier contrôle par les enzymes pour interdire l'action des groupements d'aas.

22.5.15  Paris            développement des idées précédentes

Reprenons ma réfléxion du 20.5.15 sur ma difficulté à concevoir des vibrations dans l'ADN pouvant soutendre la formation des opérons. Je me réfère ici aux réflexions comptabilisées dans le concept résonance.

1.- Les biophotons: La difficulté à concevoir ces vibrations venait du fait que dès l'étude du stacking je voyais une possibilité de résonance, donc de vibrations sinusoïdales, dans l'ensemble des nuages aromatiques logés au coeur de l'ADN, ensemble vu comme un milieu continu résonnant. Mais la théorisation était une ébauche peu approffondie, donc approximative, et je l'ai abondonnée pour la réfléxion sur les liaisons hydrogènes aromatiques qui s'est révélée très fructueuse. La réfléxion sur ce concept de vibration s'est complètement embrouillée dans mon esprit quand, après les liaisons hydrogènes aromatiques, j'ai voulu la reprendre en recherchant les champs magnétiques produits par les cycles aromatiques, dans le web. C'est la lecture du site biophotons. En fait je l'ai lu rapidement et relevé une remarque qui me paraissait évidente puisque je suis arrivé à la même conclusion notée en fin d'écriture du 11.4.15, sur les liaisons hydrogènes aromatiques, dans le paragraphe "Le vivant est presque parfait". J'ai bien signalé dans ce paragraphe mon désaccord avec l'approche de l'auteur clairement spiritualiste et anthropomorphique. Seulement les expériences citées sont un mélange d'articles sérieusement scientifiques et, le comble pour ma confusion, d'articles sujets à caution et de grandes polémiques.

Je vais maintenant lister l'historique de mes réfléxions sur les vibrations sinusoïdales, dans "résonance", avant la lecture de "biophotons" et les mettre en parallèle avec les hypothèses des articles scientifiques (et non ceux portant à polémique) référencés dans "biophotons".

• Le 30.3.15, après l'étude du stacking et de l'intrication. Suite au cours sur RMN (réf.) du benzène je pensais que le champs magnétique créé par un cycle aromatique pouvait agir à distance, n'étant pas écranté comme un champs électrique. Les protéines pouvaient détecter ce champs grâce à leurs aas aromatiques.
• Le 01.4.15, Je me suis rendu compte qu'en RMN le champs magnétique aromatique est en fait une réponse au champs magnétique émis par l'appareil de mesure. C'est à dire que les électrons du nuage aromatique ne peuvent pas tourner en rond et créer un champs en l'absence de l'appareil. Quoiqu'il en soit ce champs peut naître si un champs naturel pouvait exister. Ce champs serait produit par plusieurs paires de bases voisines d'une base donné. Etant donné la complexité d'une paire de base dans l'ADN, j'ai donné le nom de champs magnéto-biotique pour ce champs qui sera de très faible puissance et serait spécifique au vivant.
• Le 9.4.15, J'étudie la déficience aromatique des bases nucléiques et j'ai pensé alors que les schémas qui représentent l'ADN comme une succession de disques de charge + alternant avec des disques de charge − , ce dernier représentant un nuage aromatique, étaient peu précis. Il m'est apparu alors qu'il serait plus juste, à cause de la déficience aromatique des bases nucléques, que les diques de charge − devraient représenter un nuage fortement assymétrique attiré par la base voisine qui est en manque justement d'électrons. Alors que si l'on adopte le schéma classique d'une base avec 2 nuages symétriques de part et d'autre des atomes, les disques de charge − seraient un mélange d'électrons provenant de 2 bases voisines. Ce qui me semble incorrect suivant le principe de répulsion. Ainsi les bases s'influencent réciproquement. Mais là je n'ai pas mentionné la vibration de ce disque.
• Le 11.4.15,je travaille sur les liaisons hydrogène aromatiques et, en cherchant probablement à connaître le champs magnétique qu'auraient produit ces nuages, je lis le site "biotphotons". Comme je l'ai mentionné plus haut la lecture était rapide et ne m'intéressais pas à la lumière cohérente que je pensais ne pas exister au début de la formation de l'ADN qui ne serait pas assez longue pour produire de tels effets.
  
• Jusqu'au 21.4.15, dernières notes dans résonance, toutes mes écritures ne concernent que les liaisons hydrogène aromatiques. Une note le 21.4.15 dans évolution prébiotique et une note le 23.4.15 dans compatibilité. Je voyage le 24.4.15.
• Retour le 8.5.15 sans avoir écrit au Maroc.
  

La relecture de "biophotons" ce 22.5.15 m'a permis de mettre en parallèle mes réflexions sur les vibrations et le champs magnéto-biotique avant le 11.4.15 ( 1ère lecture rapide) et les hypothèses (hypothèses scientifiques des articles référencés, telles que les rapporte l'auteur du site Alain Boudet) se rapportant à ces réflexions.

• D'abord la théorie de l'imperfection que j'ai noté dans résonance le 11.4.15 au paragraphe "Le vivant presque parfait": Cette théorie est mise en encadré dans "histoire des biophotons". Rechercher sur le site "EPUF".
• Action à distance des photons cohérents. Lire les recherches les plus récentes au chapitre (table des chapitres) "Le rayonnement luminescent cohérent". C'est tout à fait différent de mes champs magnéto-biotiques, faibles, détectés par les cycles aromatiques des enzymes ce qui leur permettrait de se déplacer vers l'ADN. Et l'auteur rajoute une couche d'anthropomorphisme "Cette cohérence implique que les biophotons transportent des informations et les transmettent à d'autres cellules. Par les biophotons, les cellules échangent des informations de natures diverses concernant l'état des cellules et la régulation des réactions biochimiques."
• Les vibrations: "Le biologiste Etienne Guillé (1983) avance que la biologie est fondée sur un couple matière/vibration. La matière est le support, et la vibration porte l'information." C'est dans l'encadré sur les chhamps bio-vibratoires. Rechercher dans le site "bio-vibratoire". Encore le mot "information" et toujours pas de quantique. Ce propos va dans le sens de mes réflexions.
  
• L'ADN, un laser à photons (table des chapitres): Encore là le sujet ne concerne pas l'initiation de la formation de l'ADN. Il faudrait un double brin d'ADN assez long et rectiligne pour mimer un laser et ce d'autant plus que l'expérience "irradie les tissus biologiques avec des rayonnements lumineux" comme on le fait avec un laser pour exciter les électrons. Mais quand il n'y a pas de lumière venue de l'extérieur comment l'ADN en fabrique-t-elle? Puisque sans irradier, les 1ères expériences montrent qu'il y a production de photons cohérents et qui agissent à distance, voir le 2ème point de cette liste.

Voilà donc mon état d'esprit en partant le 24.4.15 avant ma réflexion sur les opérons que j'entame à Tanger le 5.5.15. Confusion totale: moi soupçonnant que l'ADN puisse produire des vibrations et même un champ magnétique, à l'origine de sa formation même, mais sans savoir par quel processus physique. Et le site "biophotons" qui montre que l'ADN produit de la lumière cohérente qui transporte de "l'information" sans proposer de processus physique au niveau moléculaire, pour sa production. Et cet anthropomorphisme ("information") et cette spirualité qui gangrènent tout le site! Est-ce que je tombe dans le même travers? Est-ce que ma réflexion dans cette voie est-elle sans issue, de type théorie scientifique pouvant être soumise à l'expérimentation?

26.5.15  Paris

2.- Les opérons: La base de données RegulonDB.

• La compléxité des opérons (donner des stats plus bas) m'a confronté dans mon idée de vibrations sinusoïdales. Mais une idée m'est apparue plus intéressante, le 20.5.15, concernant le nuage aromatique C'est qu'il n'y a aucune raison qu'il soit attiré d'un côté  ou l'autre par rapport à la paire de base, comme supposé le 9.4.15 (voir ici notes du 22.5.15). C'est donc qu'il peut vibrer suite à des vibrations subies par l'ADN dans son ensemble en interaction avec son environnement moléculaire jusqu'à se désapparier. Ses électrons vont alors contrer ce déplacement en tournant en rond dans le nuage, produisant ainsi mon champs magnéto-biotique. Les idées que j'ai pu développer le 20.5.15 ci-dessus supposent que les 2 nuages qui encadrent une paire de base vibrent en concert et donnent une vibration de base propre à cette paire de base. Cette vibration de base est le fruit en fait de 3 paires de bases, la paire de référence et ses 2 voisines d'où le rapprochement avec le code génétique à 3 bases. Mais ce sont les nuages aromatiques de 3 paires de bases. Les vibrations de second ordre concerneront 5, 7 paires de bases et ainsi de suite. Je reprends ci-dessous les idées du 20.5.15 que je commente, mais qu'il faudrait développer plus tard pour les rendre plus compréhensibles sans les renier pour autant, dans cette étape de la réflexion:
  
  • Les nuages aromatiques vibrant perpendiculairement aux bases: c'est ce que je viens de développer.
  • les champs magnétiques sans champs électriques détectables à distance mais non agissant à distance (différence avec la théorie des biophotons).
  • Déplacement des protéines agissant sur l'ADN, vers elle, grâce à ces champs magnétiques: voir résonance (coppey)
    
  • La continuité physique: les vibrations sont du domaine de la continuité et là je passe de la discontinuité quantique (molécule) au concept physique de continuité. C'est ce que je pensais le 22.5.15. Mes réflexions postérieures vont montrer que cela peut être beaucoup plus complexe.
    
  • comparaison et critique des biophotons: déjà développée le 22.5.15, en 2ème partie.
    
  • Le code génétique à 3 paires de bases (voir paragraphe supérieur).
  • les anti-codons épaulés par 2 autres paires de bases (5): l'ARN peut encore produire les vibrations les plus fondamentales, malgré la disparition du méthyle de la thymine;
  • la nécessité de modifier ces 2 paires de bases pour retouver la résonance de l'ADN perdue à cause du remplacement de T par U,
  • ces modifications qui reproduisent d'ailleurs des aas liés aux tRNAs par liaisons covalentes, relient les ARNs au métabolisme centrale;
  • les bras des tRNAs à 5 et 7 paires de bases,
  • le nombre des aas codants, multiple de 7 et 3,
  • les multiples de ces chiffrent impaires, et les suivants pour l'organisation des opérons,
  • la hierarchie des vibrations comme pour les notes de musique, les plus puissantes étant celles issues des 2 nuages d'électrons aromatiques symétriquement les plus proche d'une paire de bases données;
  • L'ensemble de ses vibrations centrées sur une paire de bases définit la position de cette paire et ses voisines les plus proches (voir intrication);
  • L'ensemble des vibrations qui parcourent l'ADN sont alors à l'origine de la formation des opérons qui sera transmise par le mimétisme ADN/ARN et les groupements d'aas.
• Avant d'écrire les notes du 22.5.15, j'avais relu les biophotons et comme j'avais déjà travaillé sur les opérons dans RegulonDB, j'ai continué naturellement à développer ma réflexion sur les vibrations vers les photons, qui sont aussi des vibrations. Dans biophotons les chercheurs ne proposent pas de processus expliquant la production des photons par le vivant, en dehors des photons produits par les réactions chimiques (voir 22.5.15 et biophotons). Il m'est apparu très vite que si je prends les 2 moitiés symétriques d'un nuage aromatique (que représente classiquement la chimie quantique pour le benzène) en se déplaçant d'un côté pour combler la déficience aromatique de la paire voisine, les orbitales sp2 vont toutes ensembles, et en concert, se déformer et comme il y a vibration, c'est comme si l'électron d'une orbitale traversait son atome. Cette configuration d'un électron qui va d'un bout à l'autre sur la longueur des 2 demi orbitales, m'a fait penser à une antenne radio émettrice. Donc production de photons. Mais qu'elle est la nature de ces photons quand les électrons sont délocalisés dans un nuage complexe en forme de nids d'abeilles, et qu'ils peuvent tourner en rond? y a-t-il production de plusieurs photons? sont-ils cohérents? ont-ils une autre propriété quantique qu'on ne connaît pas encore? et le champ magnéto-biotique? Quel est le comportement des H et des autres orbitales sp2 qui sont dans le plan de la paire de base?
• Le pendule de Newton quantique: Supposons qu'on désapparie une paire de bases. Les nuages aromatiques des 2 paires de bases voisines ne sont plus contrés et se déforment. Cette déformation est propagée dans les 2 sens opposés le long de l'ADN. Ceci ressemble au pendule de Newton. Chaque boule représente un nuage aromatique et chaque paire de base représente la fixation de la boule aux barreaux. Dans le cas du pendule de Newton ce sont l'énergie cinétique et la quantité de mouvement qui sont conservées. C'est la mécanique classique. Qu'en est-il des nuages aromatiques? avec des centaines de paires de bases ( disons dans le cas d'un gène codant une protéine)? avec 4 paires de bases différentes, mais dans chaque type toutes les paires sont identiques (indiscernabilté quantique des particules, identiques à part leur état d'excitation qui les identifie) alors que le pendule de Newton ne contient qu'un seul type de boule mais toutes presque identiques ( continuité de la physique classique). Les chocs dans le pendule sont supposés parfaitement élastiques (les boules sont macroscopiques par rapport aux couches électroniques de valence qui interviennent au moment du choc). Par contre au niveau des nuages aromatiques les dimensions sont de l'ordre de A° (entre nuages) donc du domaine quantique, mais elles sont aussi du domaine mesoscopique, le nuage a un diamètre de l'ordre du nm. Il n'y a pas de choque mais des répulsions électriques entre électrons. Les énergies en question ne sont pas seulement cinétiques, mais aussi électromagnétiques. D'où la production des photons et champs magnétiques supposés se produire. L'image du pendule ressemble beaucoup à un opéron où les boules fixes représentent les paires de bases de la séquence codante, alors que les boules en mouvement représentent les paires de bases de la zone des promoteurs et de la zone des terminateurs. Ces 2 dernières ont des séquences plus faciles à ouvrir (promoteur) ou plus répétitives donnant un ARN qui s'apparie en épingle à cheveux (terminateur). Ce ne sont pas seulement leur séquence qui entre en jeu ( paire AT plus facile à ouvrir) mais aussi son état vibratoire (position du noeud dans les vibrations sinusoïdales).
• Liaisons hydrogènes à électrons pi: dans les protéines quand il se forme une liaison hydrogène NHO entre 2 liaisons peptidiques nous nous trouvons dans la même configuration que les liaisons hydrogènes aromatiques, sauf qu'il n'y a pas formation de nuage mais d'une ligne de 3 atomes à orbitales sp2 ( ou à électrons délocalisés). Les nuages aromatiques dans l'ADN ou l'ARN sont face à face en répulsion sur de grandes séquences, alors que les liaisons hydrogènes à électrons pi forment des lignes en tirets sans répulsion, chaque tiret est séparé du suivant par l'atome assymétrique de l'aa portant ou pas un radical (Gly): 3 lignes en hélices dans les hélices alpha sans liaisons hydrogène CHO, plusieurs lignes parallèles avec des liaisons hydrogène CHO dans les feuillets béta (voir concept résonance). Ces lignes à électrons pi délocalisés vont réagir aux ondes électromagnétiques et champs magnétiques quand la protéine se rapproche ( ondes et champs détectés par les cycles aromatiques des protéines) de l'ADN et provoquer le désappariement des paires les plus faibles (AT et état vibratoire d'une séquence donnée).
• La valse des électrons délocalisés: ADN, ARN, protéines, les phosphates de la membrane. Ces électrons sont dans une mer de molécules polaires (H2O) en relation permanante avec les ions monoatomiques. Au début de l'évolution moléculaire nous n'avons que les acides aminés, les bases nucléiques, la membrane, H2O et les ions monoatomiques. J'ai montré dans "évolution de la membrane prébiotique" que celle-ci était, dès sa formation, munie de pores qui évolueront petit à petit en pores d'échange. Ce qui veut dire que l'approvisonnement des molécules de départ, autre que les acides gras formant le liposome, est continu du moment que celui-ci baigne dans la soupe prébiotique.
• Plasmides et trasposons peuvent être à l'origine de l'organisation des opérons: Les plasmides formeraient par résonance une protéine flanquée d'un promoteur et d'un terminateur. Des transposons cractérisés par une séquence de transposition (2 séquences inversées et juxtaposées) donnée seraient affectés au transport des gènes codants, propres à une structure ou une voie métabolique donnée. Avant la reproduction (voir concept reproduction) de l'ensemble apparaîtront dans l'ordre: les plasmides par résonance; la duplication qui ne nécessiterait pas de catalyse ou la plus simple possible; les transposons qui nécessitent une transposase; la réplication des plasmides qui serait plus simple pour les petits et sans relation avec le réseau des contrôles de l'ensemble ni avec la membrane; l'organisation des opérons et enfin la reproduction avec un processus de réplication incluant les protéines de la gestion de l'ADN. [ Plasmide wiki; E.Coli plasmide à 139 transposases et 370 gènes; NCBI chercher plasmides; plasmide à 44 repeats et 143 gènes; Addgene What is plasmid?; Eléments transposables; Transposase wik-en;  Vectors wiki-en]
  
• Faire les statistiques tirés de RegulonDB.

28.5.15

Statistiques tirées de RegulonDB, Escherichia Coli.

208 facteurs de transcription, Lenght of DNA binding sites. Ils sont répartis comme suite:

 5.6.15  Paris

Introduction du jour: voir le début de cet article pour la raison de son renvoi à cette date-ci. Comme je le disais le 20.5.15 je cherche toujours à passer au concept de continuité physique, comme en physique classique et en mathématique. Cependant ce concept rentrait en confusion avec le principe de continuité qui est un des fondements de ma réflexion depuis l'article "continuité entre évolution darwinienne et évolution moléculaire". Ma réflexion à ce jour introduit le concept de chaleur qu'on retrouve en thermodynamique mais modifié par le concept de vibration que je cherchais et développais dans l'article résonance et au début de cet article. Or en thermodynamique le concept de chaleur est associé à l'énergie thermique. Etant donné les spécificités du liposome, chaleur et vibration vont être soumis à son organisation, comme je vais le détailler dans ce qui suit. On comprendrait mieux ce concept d'énergie biotique en le comparant à celui d'énergie thermique de la théorie de la themodynamique qui englobe aussi le concept d'entropie lié à la notion de désordre. (fin de l'introduction)

Energie biotique:La genèse de ce concept d'énergie biotique est le fruit du concours d'une réflexion subite sur la chaleur et des réflexions sur la vibration et le liposome que je mène depuis longtemps.

• La chaleur: Je suis arrivé à la conclusion, dans l'article "liaison covalente biotique" et celui de "compatibilité", que la 1ère liaison covalente devrait être initiée dans le regroupement de nucléotides fait par des groupements d'aas. C'est l'équivalent d'une ligation comme dans les processus de "réparation" de l'ADN. Or je mets précisément ces processus élémentaires, qui comprennent des réactions d'hydrolyse aussi, en premier avec une transcription initiale qui n'est pas encore développée en moteur moléculaire.
    Et là je me suis rémémoré une lecture sur l'hydrolyse du pyrophosphate en Pi (par la pyrophosphatase) dont l'énergie n'est pas couplée à une autre réaction pour la création d'une autre liaison covalente, comme on a l'habitude de concevoir la biochimie idéale, mais dissipée tout simplement en chaleur! En biochimiste feru de chimie thermodynamique cela me paraîssait découler de source et je passais à autre chose. Si ce n'est que cette fois-ci un autre souvenir, d'une autre lecture, est venu me contrarier sérieusement. C'est la lecture de C. de Duves, "Singularités, jalons sur les chemins de la vie" (page 43), que je me suis, d'ailleurs,  proposé comme guide dans mes écritures de ma réflexion globale sur les origines de la vie. En parlant de transfert de groupe, couplage de 2 réactions dont l'une n'est rendue possible que par l'hydrolyse de l'ATP, il dit  "Il ne servira à rien de laisser les deux réactions se dérouler côte à côte. L'énergie dégagée par l'hydrolyse de l'ATP sera dissipée en chaleur inutile, impuissante à forcer X-OH et Y-H à s'unir en ajoutant de l'eau à un milieu où celle-ci est déjà surabondante".
     J'insiste sur les termes dissipe et inutile car ils sont en total désaccord avec la théroie de l'évolution darwinienne qui serait à l'origine du métabolisme biotique actuel. Ensuite le terme de chaleur renvoie à la théorie themodynamique et au concept d'entropie basés sur le concept de gaz parfait ne faisant intervenir que la cinétique des molécules constituant ces gaz. Dans cette théorie il ne devrait y avoir aucune autre interaction entre les molécules que celle d'un choc élastique parfait. Or dans un liquide les chocs n'existent pas (ce n'est pas un gaz) et les seuls mouvements qui existent ce sont les vibrations des molécules qui les font déplacer tout en restant en contact. Les interactions entre molécules sont nombreuses et très variées de nature électrostatique, électromagnétique et surtout quantique.
     Comment peut-on alors concilier ces 2 voies contradictoires de la sélection naturelle qui sont:
         − La sélection d'enzymes de la synthèse des liaisons covalentes sans quoi la vie n'existerait pas et
         − La sélection d'enzymes d'hydrolyse qui gaspillent l'énergie inutilement, comme la pyrophosphatase?
     Il doit y avoir certainement une explication d'autant plus que les hydrolyses des protéines et des ARN, produisant de la chaleur inutile, sont aussi nombreuses que les réactions de leur synthèse. Ces hydrolyses sont nécessaires au recyclage de ces macromolécules. Alors que l'énergie est stockée dans l'ADN, à part celle nécessaire à la réparation, celle des ARN et des protéines est libérée pendant leur hydrolyse totale pour recycler les nucléotides et les aas. Il n'y a aucun couplage avec ces hydrolyses pour transférer cette énergie dans d'autres liaisons covalentes. D'ailleurs les seules liaisons covalentes perennes sont dans l'ADN et la membrane. La production de chaleur "inutile" est énorme. 
  
• Vibration: mes réflexions sur les vibrations commencent dans l'article "résonance" et poursuivies ici au début de cet article.  C'est en reconsidérant le concept de chaleur dans un liquide à la suite de la réflexion sur "la chaleur inutile" qu'il m'est apparu que la themodynamique d'un liquide est différente de celle des gaz:
  • D'abord le support de l'énergie ce sont les vibrations des molécules et non leurs chocs quand elles sont en déplacement rapide. La particularité des vibrations c'est que sont des processus continus à la différence des chocs. Ensuite certaines vibrations de 2 molécules différentes peuvent entrer en résonance avec addition des amplititudes. Une vibration, de résonance ou simple, peut entrer en résonance avec la vibration d'une liaison covalente et la briser. Mais en ce qui concerne la chaleur je ne considère ici que les des molécules et des atomes dans ces molécules. Ce sont des longueurs d'ondes mésoscopiques (nano ou A°). La nature continue de la vibration peut rassembler un groupe de molécules vibrant en concert. C'est à dire que les vibrations peuvent s'organiser. Mais une vibration est communiquée d'une molécule à l'autre, c'est la dissipation de l'énergie.
  • Ensuite l'entropie n'est plus seulement synonyme de désordre. Un ordre peut se créer et la perte d'entropie correspondante peut être transférée à la vibration de la structure de l'ordre crée.  L'entropie peut aussi correspondre à un mouvement ordonné sous la contrainte des structures environnantes.
• Liposome: isolation par la double membrane. Dans un système ouvert les molécules circulent et toute organisation locale a tendance à disparaître. Les liaisons covalentes qui peuvent se former sont celles des réactions chimiques qu'on obtient en solution dans les laboratoires. Ma réflexion sur le liposome (voir évolution de la membrane prébiotique et ailleurs sur les considérations des 2 queues aliphatiques ne laissant pas passer les électrons) que les 2 queues aliphatiques sont en face l'une de l'autre et se touchent à peine. Dans chaque feuillet les phospholipides se déplacent frénétiquement (voir notes chiralité prébiotique), mais chaque feuillet ne reçoit que les vibrations récoltées sur ses têtes hydrophiles. Donc les vibrations du milieu extérieur ne passent pas au milieu intérieur et vis versa. Le liposome devient un caisson d'isolation vibratoire qui ne communique avec l'extérieur qu'avec les pores que j'ai démontré se former dès la formation du liposome dans des conditons hétérogènes de la longueur des queues aliphatiques des acides gras qui le forment.
  

Conséquences:

• Le liposome est le 1er organisateur des vibrations à son intérieur. C'est une organisation en strucutres, reliées ou non au feuillet interne ( que les têtes hydrophiles soient carboxyliques ou phosphatées), correspondant au regroupement de molécules par les processus vibratoires. Mais c'est aussi une organisation dynamique qui permet l'échange avec l'extérieur. La circulation des molécules se fait aussi par les processus vibratoires mais en tenant compte des autres propriétés des molécules: polarisation, charge, rayon d'encombrement ( adsorbtion des molécules d'eau).  Le passage dans les pores et même à leur approche (concept de continuité) détermine la résonance de la molécule avec l'état vibratoire des strucures internes ainsi qu'avec les parois du pore. Ceci nous donne un aperçu comment la cellule "mange" et comment elle "rejette" les molécules indésirables entrées ou produites à l'intérieur. Ce sont avant tout des processus vibratoires physiques, donc continus. Je comprends mieux aussi les regroupements d'aas que j'ai préconisé jusqu'ici, à l'intérieur ou dans la membrane. Je comprends l'importance des aquaporines qui ne laissent passer que l'eau, dans un sens ou dans l'autre: elles régulent non seulement la quantité d'eau mais aussi la chaleur vibratoire. La molécule d'eau sert aussi de transporteur des molécules polaires ou ioniques. J'ai déjà parler de la ségrégation Na/K depuis l'article sur la continuité (principe) entre évolution darwinienne et évolution moléculaire. je comprends alors pourquoi K peut rester avec le phosphate du feuillet interne alors que Na plus petit, mais adsorbant plus fortement les molécules d'eau, peut circuler facilement pour sortir. D'ailleurs on imagine facilement, suivant le principe de continuité (et non le concept), que dès la formation du liposome vont se créer des voies de circulation diverses correspondant à la position et aux cractéristiques physiques de certaines molécules et pas d'autres.
• Il y a une continuité vibratoire entre les macromolécules dont l'ADN avec ses vibrations complexes que j'ai étudié en premier dans "résonance' et au début de cet article, les petites molécules du métabolisme dont l'eau et enfin avec le feuillet interne de la membrane. Il peut y avoir communication plus ou moins rapide entre tous les constituants de l'intérieur.
• Cette organisation va différencier les pouvoirs réactionnels (établissement d'une liaison covalente) des structures suivant leur position dans le liposome et leur état vibratoire. Ceci préfigure le fonctionnement et la genèse de ces structures en protéine et ADN. Ainsi une structure (vibratoire, constituée de molécules en liaisons lâches au début de l'évolution moléculaire) peut contenir ce qui sera le futur substrat et provoquer, peut être à faible probabilté (mais en tout cas pas aussi faible que les probabilités combinatoires des séquences d'aas ou acides nucléiques), des liaisons covalentes comme je l'ai suggéré dans le paragraphe energie biotique, sous paragraphe vibration, ci-dessus ci-dessus. Le fonctionnement des enzymes illustre à merveilles cette continuité évolutive: sa rigidité, liaisons peptidiques, lui permet de répercuter les vibrations de son environnement vers le site actif où le rapprochement des atomes par vibration atteint la gamme des dimensions quantiques et permettre la rupture ou la création d'une liaison covalente (voir article liaison covalente biotique du 16.3.15). L'énergie d'une rupture, par exemple l'hydrolyse qu'on a vue dans le paragraphe chaleur ci-dessus, va être récupérée immédiatement dans la vibration de l'enzyme et donc la dynamiser pour prendre encore une conformation prompte à attirer un autre substrat et une molécule d'eau qui lui est adsorbée. Le site actif ne contient pas d'autres molécules qui dissiperont cette énergie, en général il est hydrophobe. S'il vient que l'activité réactionnelle (cas des muscles) ce sont les vibrations de l'enzyme qui vont être transmises à son environement, et surtout l'eau qui vibrera plus et aura tendance à circuler et donc de sortir de la cellule. C'est pourquoi notre corps ne produit pas que que de la chaleur mais aussi l'eau de la transpiration. Voilà donc pour moi l'explication de la raison d'être de la  "chaleur inutile" des hydrolyses sans couplage avec une réaction de synthèse qu'on a vu au début du paragraphe "énergie biotique". C'est de là que me vient le concept: il faut maintenir constamment la conformation d'une enzyme pour qu'elle soit réactive rapidement et réponde aux solicitations de son environnement. Ceci n'est possible qu'avec un apport régulier d'énergie grâce à ces réactions hydrolytiques. Ceci ressemble en électronique où il faut potentialiser régulirement les transistors pour qu'ils puissent fonctionner. C'est la plus grosse consommation d'énergie dans un  tel processus.

25.6.15 Paris

énergie des liaisons: liaison peptidique energie-stabilite.pdf       AG= +10 kJ/mol.

Liaisons phosphates: Revue-Thermodynamique.pdf        ATP + créatine  =  P-créatine + ADP   ΔG°' = +12.6  kJ/mol       ATP-AMP   ΔG = − 50 kJ/mol (dans cellule).

 25.10.15  Paris

La résonance dans les plasmides prébiotiques

  Le 26.5.15 dans thermodynamique prébiotique j'avais proposé que les gènes se forment par résonance dans un plasmide avec leur promoteur et leur terminateur, puis qu'ils sont intégrés dans le chromosome par des transposons qui reconnaissent des séquences en tête-bêche nécessaires au transposons mais caractéristiques d'un ensemble de gènes ou opéron.

Par promoteur et terminateur je veux dire les séquences propre à l'opéron et qui le 1er est au début de l'opéron et le second à la fin. Les gènes des plasmides sont entourés de 5'UTR et 3'UTR. Ces derniers sont des séquences qui ne sont pas traduites mais jouent un rôle direct dans la traduction du gène et un rôle évolutif très important car ils peuvent changer pour adapter la traduction: efficacité de la traduction et possibilité de bypasser la terminaison représentée par un codon spécifique (suppresseur du codon stop, voir wiki).

   La suite de ma réflexion après le 26.5.15, c'est la reconnaissance de l'opéron par une séquence spécifique de transposition. Je me suis posé la question: et si l'opéron était fait d'un seul coup par résonance comme je l'avais imaginé tout à fait au début de la résonance? Mais alors je voyais qu'il fallait supposer une résonance de grande précision pour mettre dans les bonnes positions les codons stop ou autrement dit chaque 3'UTR doit commencer par un codon stop et chaque 5'UTR doit commencer par le codon de Met. Se pose alors la question: si le sens de la transcription est défini par le plasmide, et conservé dans le chromosome, est-ce que c'est l'ADN (ou plutôt la résonance) qui positionne le codon stop et le codon Met sur le brin qui va être transcrit? Si c'était vrai cela s'oppose à la théorie que les codons sont définis à la traduction car l'évolution agit sur un seul brin qui est le format de l'ARNm.

  A ce stade j'ai aperçu immédiatement l'avantage évolutif (évolution moléculaire) et la contrainte nécessaire au positionnement de ces 2 codons et surtout pourquoi ces codons TAA, TAG et TGA pour le stop et ATG pour la méthionine.  Ce qu'aucune théorie ne s'est penchée sur le lien entre le codon et sa fonction ( lien entre le codon et l'aa pour les codons des aas). En effet , si comme je l'ai proposé le 26.5.15, le plasmide était circulaire le codon stop et le codon Met se trouveraient côte à côte avant leur séparation par une séquence 5'UTR + 3'UTR par transposition. On aura alors AAT.GTA. Cela ressemble à la séquence TATA des promoteurs, mais aussi à une séquence en tête-bêche des transposons, et aussi à une séquence facile à ouvrir à cause des paires AT. Cette séquence ressemble peut être aussi à, ou doit être contenue dans, l'origine de réplication du plasmide. Mais le plus important c'est que cette séquence définit et le sens de la transcription et le brin à transcrire donc les codons stop et Met. Le codon unique de Met et l'importance unique du codon stop trouvent leur origine dans la contrainte du plasmide qui définit l'origine de réplication. Comme pour les 2 paires de bases pour l'ADN, l'unicité des codons stop et Met se fait par déterminisme et non par un aléa déterminé par la complexité de l'évolution du ribosome.

   Qu'en est-il alors du lien entre aa et codon pour les autres aas?
(Voir les facteurs de transcription "like" et les bactéries glaçogènes [glaçoggènes?  pas à leur place]).

• Enchaînement des 3'-5'UTR et gènes.
• réparation des gènes prébiotiques ( + résonance)  −−> croissance  −−> gènes biotiques
• processus de transcription équivalent au splicesome  des eucaryotes:
  • addition pour les plasmides 
  • soustraction pour le splicesome
  • évolution moléculaire différente pour cellule, mitochondrie, chloroplaste, noyau (et membrane?)  −−> fractales.
  • pour le noyau: protection de l'ARN, ce qui permet l'évolution vers le RNA world et un seul gène par opéron.
• Il doit y avoir une contrainte métabolique pour la création d'un nouveau plasmide qui sera intégré dans le futur opéron: cette contrainte c'est le produit de la 1ère réaction qui devient substrat pour un groupe d'aas qui deviendra plasmide. C'est un lien de séquence. Comment se traduit cette contrainte en termes de séquence de bases? Comment les 2 plasmides sont reliés par le plasmide ou transposon 3'−5'UTR?
• Les opérons non métaboliques doivent avoir le même type de contrainte substrat-produit, ou lien de séquence: par exemple dans la réparation il y a plusieurs enzymes qui interviennent car la réparation se fait par étape sur une portion d'ADN donnée.
• Un produit de lien de séquence ( ou de métabolisme) peut être utilisé dans 2 voies différentes: Est-ce qu'il produira un opéron à un gène unique?
• La réparation des gènes encore: la croissance se fait par agrandissement du cercle (plasmide) du côté opposé à l'origine de réplication (stop-Met), et non par addition linéaire. Dans le linéaire qu'elle est la contrainte?  En plasmide c'est la résonance avec l'enzyme ou le groupe d'aas.