Le cerveau est-il un parasite ?

Il y a quelque temps, j'ai vu un internaute demander : « Est-il possible que le cerveau soit un parasite ? »

Tout d’abord, le cerveau n’est certainement pas un parasite ! Pourquoi dis-tu ça ? La preuve la plus importante est que les cellules du cerveau et les autres cellules du corps possèdent exactement le même ensemble complet de génomes. Qu'il s'agisse de parasitisme ou de mutualisme, les deux organismes sont nécessaires. Même s’il s’agit d’endosymbiose, il doit y avoir deux ensembles de génomes.

Aujourd’hui, je vais parler de ce sujet du point de vue des normes d’identification biologique et du parasitisme.

01. Du point de vue de l'étalon-or de l'identification biologique

Prenons l’exemple des mitochondries, que je connais mieux.

Les mitochondries et le génome humain sont des choses complètement différentes. Le génome mitochondrial mesure 16 569 octets et code 37 gènes, principalement liés à la chaîne respiratoire ; Le génome nucléaire humain mesure 3 milliards d'octets et code entre 20 000 et 30 000 gènes, y compris tout leur contenu.

Il n’y a pas d’homologie de séquence entre les deux ! Les génomes des tissus cérébraux et d’autres tissus sont tous des génomes nucléaires humains.

La référence en matière de classification et d’identification biologiques modernes est basée sur le génome plutôt que sur les caractéristiques d’apparence, car de nombreuses méthodes de classification dans le passé étaient sujettes à des erreurs. Certaines espèces qui semblent différentes appartiennent en réalité au même genre, tandis que d’autres qui semblent très similaires sont en réalité classées très loin les unes des autres. Par exemple, les musaraignes arboricoles qui ressemblent à des souris sont en réalité des proches parents des humains, et les dogues du Tibet et les chiens tasse de thé ressemblent à deux espèces complètement différentes, mais il n'y a même pas d'isolement reproductif.

Étant donné que le cerveau est génétiquement identique au reste du corps humain, il est clair qu’il s’agit du même organisme.

02. Du point de vue du parasitisme

1. Les humains se développent à partir d’ovules fécondés. S’ils sont parasites, quand ont-ils envahi et infecté ?

Deuxièmement, tous les traits organiques du corps humain sont codés par 23 paires de chromosomes, ce qui est le cas pour chaque génération (sauf le syndrome de Down). S’il s’agit d’un parasite, il ne sera pas intégré au génome.

3. Le système nerveux est très ancien et n’est pas apparu soudainement. C'est le résultat de la diversification des organismes multicellulaires.

Enfin, vous avez évoqué l’hypothèse endosymbiotique. En fait, l’endosymbiose et le parasitisme sont deux choses complètement différentes. Certains gènes peuvent être absorbés et intégrés par nous, mais une fois intégrés, un nouveau système se forme qui n'est plus séparé des autres et est soumis à la régulation de l'expression de l'ensemble du système. Tout comme si vous sépariez les mitochondries seules, vous ne pouvez pas les restaurer à l’état de bactérie et de vie d’origine.

En ce qui concerne les parasites humains, les ascaris et les schistosomes sont des parasites typiques. Il n’est pas produit naturellement, mais formé après la naissance.

Au fait, c’est en fait un peu un paradoxe. S’il s’agit de deux organismes, ils sont alors parasites. Si l’un d’eux est intégré, il n’est plus parasitaire, mais devient le même type de vie. Cette situation est très courante. Il existe de nombreuses marques de ce type dans notre génome. Par exemple, les virus qui ont envahi le génome humain il y a des millions d’années ont modifié les modes d’activation et de désactivation des gènes dans les cellules souches embryonnaires humaines.

03. Supplément 1 : Hypothèse endosymbiotique

L'hypothèse endosymbiotique stipule que les mitochondries et les cellules humaines sont indépendantes les unes des autres, et que les premières sont finalement englouties dans la cellule et deviennent un organite de la cellule, mais possèdent toujours leur propre ensemble d'ADN.

La preuve de l’endosymbiose est que les mitochondries possèdent leur propre ADN indépendant et leur propre système de double membrane.

Cependant, les mitochondries ne peuvent pas survivre seules. Bien qu'ils puissent synthétiser 37 gènes, d'autres gènes essentiels, tels que les machines de synthèse, nécessitent des cellules somatiques pour les aider à se synthétiser. Sans cellules somatiques, les mitochondries sont condamnées. On peut donc, au sens figuré, considérer cela comme un pays, deux systèmes.

Par exemple, les mitochondries et les chloroplastes sont endosymbiotiques. La raison pour laquelle on dit qu’ils sont endosymbiotiques est-elle simplement parce que l’un peut générer de la chaleur et l’autre peut absorber la lumière ? Bien sûr que non. S'ils sont spéciaux, l'appareil de Golgi serait un technicien avancé, le réticulum endoplasmique aurait des fonctions membranaires avancées et les ribosomes seraient les chefs du New Oriental. Alors pourquoi ne mentionnons-nous jamais qu’ils sont endosymbiotiques ? Il n’y a qu’une seule raison fondamentale. Les chloroplastes et les mitochondries possèdent leur propre ensemble de génomes, qui sont complètement différents de ceux des humains et des plantes. Au lieu de cela, ils sont très similaires aux bactéries (ADN circulaire, ribosomes des années 70 et l'acide aminé est en fait la N-formylméthionine). C’est pourquoi l’hypothèse endosymbiotique existe.

Ce qui suit est une hypothèse sur la façon dont il a été formé. Je pense qu'il y a deux prémisses :

Premièrement, à cette époque, la Terre était encore un organisme unicellulaire. La raison est que si elle est multicellulaire et englobe les mitochondries, il ne peut pas être garanti que chaque cellule possède des mitochondries.

Deuxièmement, les mitochondries et les cellules somatiques ont déjà émergé dans leurs propres royaumes indépendants, les mitochondries appartenant au royaume bactérien et les cellules somatiques au royaume eucaryote. La raison est principalement basée sur les génomes différents des deux.

À cette époque, les mitochondries sont comme des fanatiques, produisant de l’énergie à toute vitesse et se reproduisant rapidement.

Quant aux cellules somatiques, elles sont à ce stade déjà des cellules dotées de fonctions plus avancées. Contrairement aux mitochondries qui ne produisent que de l’énergie, elles équilibrent leurs fonctions. Par exemple, certains sont responsables de la production de chaleur, certains sont responsables de l’absorption, certains sont responsables du métabolisme, certains sont responsables de la synthèse et certains remplissent d’autres fonctions.

Un jour, une cellule du corps a accidentellement avalé une mitochondrie. C'est très courant. C’est parce que les cellules dépendent de l’endocytose pour absorber des substances plus grosses.

Ensuite, la capacité digestive de cette cellule peut être moyenne. Après tout, c'est un chien polyvalent et il lui est impossible de développer seul une fonction digestive très puissante (le terme « polyvalent » représente un développement complet plutôt qu'une partialité). Puis les deux se regardèrent et convinrent qu’ils étaient mutuellement bénéfiques. Les mitochondries, le prince des spécialités, fournissent l’énergie. Quant à savoir comment obtenir des glycolipides, des protéines et synthétiser des protéines, il n'a pas à s'en soucier. Les cellules somatiques lui fournissent tout et puisent ensuite leur énergie dans celui-ci.

Ainsi, les deux vécurent heureux pour toujours.

04. Supplément 2 : Pourquoi les cellules somatiques ne peuvent pas intégrer directement le génome mitochondrial

C'est aussi l'une des bases de l'endosymbiose que j'ai mentionnée plus haut, qui est l'ADN.

J’ai proposé la théorie de la démarcation parce que l’ADN des mitochondries est similaire à celui des bactéries, alors que l’ADN des cellules somatiques ne l’est pas. Les similitudes ici ne sont pas de simples remarques superficielles, mais des différences entre les espèces dans la composition des bases, la composition de l’ARN et l’utilisation des codons, qui sont les différences entre les bactéries et les eucaryotes.

Je pense que la raison directe du manque d’intégration est que les génomes sont trop différents et difficiles à intégrer. Le génome viral n’est pas si grand. Quant à la digestion en bases, il a dû y avoir de nombreux ancêtres mitochondriaux qui ont été éliminés de cette manière, et un seul a été préservé.

05. Supplément 3 : Sur l'hérédité mitochondriale maternelle

Certaines personnes se demandent pourquoi nous devrions éliminer les mitochondries paternelles. En fait, à proprement parler, il n’a pas été éliminé.

Premièrement, les spermatozoïdes contiennent trop peu de mitochondries, ce qui représente une goutte d’eau dans l’océan par rapport aux ovules, ils sont donc dilués.

Deuxièmement, il existe des preuves que les mitochondries du père peuvent encore être trouvées dans le corps, au moins pendant la période de l’ovule fécondé. Où est-il allé ensuite ? Il aurait dû être dégradé ou dilué, mais il y a eu aussi le cas d'un patient dont les mitochondries contenaient des mitochondries paternelles.

En biologie, on parle d'hétéroplasmie mitochondriale, et l'origine paternelle est une cause très, très faible.