Instantané N° 49 novembre 2008

Calmoduline

C’est suite à l’observation des pinsons des îles Galápagos que Charles Darwin élabora la célèbre théorie de l’évolution. Il y recensa 14 espèces dont la forme et la taille du bec différaient. Malgré ces dissemblances, ces pinsons sont tous de la même famille. Pourquoi alors autant de becs ? En réalité, chacune de ces espèces a établi domicile sur une île différente et a du s’adapter à la nourriture que lui offrait la végétation pour survivre. Ainsi les pinsons se nourrissant de fleurs ou de fruits de cactus se sont dotés d’un bec long et fin tandis que ceux s’alimentant de graines à coque dure arborent un bec large et puissant. Mais qu’est-ce qui se cache derrière une pareille diversité ? Il aura fallu attendre quelque 200 ans pour le découvrir. On sait aujourd’hui que la forme du bec des pinsons dépend d’une protéine : la calmoduline.

La calmoduline n’est pas spécifique aux oiseaux. Elle est présente aussi bien chez les animaux que chez les plantes et se localise dans toutes les cellules d’un organisme. De surcroît, la calmoduline s’est très peu modifiée au cours du temps et est identique chez l’homme et la poule. C’est dire son importance ! La calmoduline agit en effet au cœur de nombreux processus biologiques. Son rôle est de percevoir les changements dans la concentration d’un ion – le calcium – et de transmettre ce message crucial à d’autres protéines qui vont y répondre et agir.

Comment fonctionne la calmoduline ? Lorsque la concentration du calcium augmente à l’intérieur des cellules, la protéine va s’associer à quatre ions. Cette interaction a pour effet de changer la structure tridimensionnelle de la calmoduline. Alors que la protéine était plutôt repliée sur elle-même, elle s’ouvre et tend deux sortes de bras avec lesquels elle s’agrippe à d’autres protéines. De cette manière, la calmoduline "pousse à l’action" des protéines aux fonctions très diverses. Ainsi les muscles se contractent, le signal nerveux se propage ou encore l’insuline est libérée dans la circulation sanguine.

Et la forme du bec des pinsons ? La calmoduline a une corde de plus encore à son arc. Elle agit également sur le développement embryonnaire des structures cranofaciales. Et c’est ainsi que la quantité de la protéine influence directement la forme plus ou moins allongé du bec. La calmoduline n’explique vraisemblablement pas toute la diversité des becs chez ces oiseaux. D’autres facteurs sont encore à découvrir. Mais voilà néanmoins un pan de l’histoire des pinsons des Galápagos éclairci et un joli hommage à Darwin à l’approche des 200 ans de sa naissance.

• Calmodulin, Homo sapiens (humain) : P62158