Centre d’Élaboration de Matériaux et d’Etudes Structurales (UPR 8011)


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Les cristaux liquides de la vie

Omniprésence des cristaux liquides torsadés dans la matière vivante

par Evelyne Prevots - publié le , mis à jour le

Pas de vie possible sans les cristaux liquides cholestériques. Ils concernent l’ADN, le collagène dans l’os compact ou les écailles de poisson, la chitine des carapaces des arthropodes, la cellulose de la paroi cellulaire des plantes et des fruits. Dans cet article paru dans Soft Matter, l’accent est mis sur les découvertes récentes et les questions ouvertes, nombreuses et inspiratrices de nouvelles pistes de recherche.

Si les cristaux liquides sont célèbres par les écrans plats, qu’ils soient indispensables à la vie est méconnu. Cet article de recension d’un domaine de recherche est le premier du genre à être consacré aux structures, propriétés et fonctions des cristaux liquides cholestériques biologiques. L’organisation cholestérique torsadée concerne le règne animal comme le règne végétal. Elle touche la majorité des molécules indispensables à la vie : acides nucléiques, polysaccharides, protéines, lipides. Elle se rapporte à l’ADN et à la chromatine, la chitine, la cellulose, le collagène, les virus, la soie, les dépôts lipidiques dans les vaisseaux sanguins. Sont concernés des objets biologiques aussi divers que les bactériophages, les chromosomes des algues unicellulaires, les spermatozoïdes des vertébrés, les cuticules des insectes et des crustacés, l’os compact, le tendon, la cornée, les écailles de poisson, la paroi cellulaire des plantes, feuilles et fruits. Les fonctions biologiques analysées dans l’article sont l’optimisation de la compacité du matériel génétique, la morphogénèse, la stabilité mécanique, la communication optique entre congénères ou avec une autre espèce, la protection contre le rayonnement et la pression évolutive. L’accent est mis sur les questions ouvertes. Très nombreuses, elles offrent des sujets de recherche peu explorés si ce n’est inédits.

  • Quelles sont les briques élémentaires — molécules, macromolécules, agrégats de macromolécules — responsables de l’organisation cholestérique ?
  • Dans quels organismes les trouve-t-on ?
  • A quelles échelles l’organisation cholestérique survient-elle ?
  • Varie-t-elle d’un organisme à l’autre ? De l’animal à la plante ?
  • Quelles contributions marquantes sont apparues au cours de la dernière décennie ?
  • Quels sont les sujets actuellement en vogue ? Et ceux qui sont peu regardés ?
  • Quelles sont les fonctions biologiques admises et celles encore débattues ?
  • Les cholestériques biologiques inspirent-ils la fabrication de structures artificielles ?
  • Quelles futures directions de recherche peut-on suggérer ?

Telles sont les questions auxquelles cet article cherche à répondre.

 

Référence

Cholesteric liquid crystals in living matter, Michel Mitov, Soft Matter (2017), 13, 4176-4209
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/sm/c7sm00384f# !divAbstract

 

Contact

Michel MITOV, mitov chez cemes.fr