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Apprentissage

Comment la nature fabrique sa propre lumière

Penchons-nous tout d’abord sur certaines des questions auxquelles nous voulons répondre.

  1. Comment les organismes bioluminescents génèrent-ils de la lumière ?
  2. Comment ces organismes fabriquent-ils des substances luminescentes ?
  3. Comment créons-nous cette substance bioluminescente pour nos jouets ?

1.  La chimie de la lumière naturelle Basic-Chemistry---H2O-fr

step-1-what-makes-bioluminescenceComment la nature fabrique-elle de la lumière ? La bioluminescence est le résultat d’une réaction chimique spéciale entre deux protéines et l’oxygène. Les protéines sont des molécules très spéciales et complexes et sont des éléments constitutifs de la vie. À certains égards, la réaction bioluminescente est similaire à la réaction entre l’hydrogène et l’oxygène (illustrée à droite) qui génère des molécules d’eau, sauf que dans une réaction bioluminescente, l’énergie est dégagée sous forme de lumière.

Matière = Tout ce que vous pouvez toucher

Bioluminescent-Reaction---purple-fr

 

2. La biologie de la lumière naturelle

step-2-making-proteinsOK… donc la bioluminescence nécessite des protéines spécifiques. Comment fabrique-t-on des protéines ? Il s’avère que les protéines sont faites de cellules, et que tout être vivant est composé de cellules d’un certain type. Examinons de plus près le processus ci-dessous.

Steps-of-Making-a-protien---With-Sally---standalone-fr

 

Bien entendu, toutes les créatures (et leur ADN) ne possèdent pas le gène (ou la recette) pour fabriquer des protéines bioluminescents, mais chez les créatures qui possèdent ce gène, ces protéines sont fabriquées exactement de la même manière.

3. Comment BioToy rend les protéines bioluminescentes

Copie d’un processus naturel

beaker-smallAu cours de notre recherche de la créature dont la bioluminescence était la plus forte, nous avons découvert de nombreux merveilleux animaux aquatiques. Cependant un petit animal nommé Gaussia Princep a attiré notre attention plus que tous les autres. Le découvrir constituait un défi en soi, car il est très petit et vit à une profondeur de plus de 600 m, mais identifier le gène responsable de sa bioluminescence était encore plus difficile. Avec 30 000 gènes dans son ADN, il nous a fallu beaucoup de temps pour trouver ce que nous recherchions. Une fois que nous avons localisé les gènes responsables de la bioluminescence, nous avons utilisé une méthode appelée clonage d’expression pour faire des copies des protéines. Prenons l’exemple de Sally encore une fois. Ce processus est comme si l’on offrait à Sally de nouveaux livres contenant des recettes de gâteau et on lui demandait de commencer à vendre des gâteaux. Pour ce faire, dans la vraie vie, le gène responsable de la bioluminescence est implanté dans un organisme sain et sécurisé capable de lire les instructions et de produire de grandes quantités de protéines. Mais une fois la protéine créée, nous devons nous assurer qu’elle possède la bonne forme, sans quoi la protéine ne produira pas de lumière. Modifier la forme d’une protéine est un procédé appelé pliage, et il nous a fallu plusieurs années de tâtonnements pour atteindre la forme souhaitée de façon à pouvoir créer de grandes quantités de cette protéine.