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Fig. 175. Fixation de l'acide aminé par les codenzymes de classe 1 et 2 sur l'ARNt en position 76, point d'attache 2' ou 3'. La fonction acide de la souche de l'acide aminé crée un ester avec la fonction alcool du point d'attache. (L'Adénosine résulte de l'union avec élimination de H2O de la base azotée Adénine et du sucre Ribose en position 76 de la chaîne d'ARNt). Réf. figs 43, 45, 56.

Il faut parler des codenzymes, peu connus mais essentiels. Pour qu'un ARNt acquierre sa forme définitive, il faut l'action d'un codenzyme correspondant. L'expérience a montré que le codenzyme lui apporte l'acide aminé nécessaire en position 73. Nous désignons un codenzyme par z suivi du nom de l'acide aminé qu'il apporte : zA pour le codenzyme de l'alanine.

L'appellation codenzyme a été proposée par Lecomte pour remplacer celle, très peu commode mais universellement employée, de Aminoacyl ARNt synthétase, abrégée saaRNts ou autrement. Il faut souhaiter que la nouvelle appellation se répande.

Le codenzyme tire son existence d'une séquence codante du génôme dans la molécule d'ADN. Cette séquence est trancrite en un ARNm qui traverse un ribosome et finalement fait apparaître le codenzyme qui est une protéine et non une molécule d'ARN. Le codenzyme ne renferme pas de bases azotées. Le codenzyme est une protéine, comme tous les enzymes.

Rappelons que les enzymes sont fort nombreux et jouent des rôles importants dans les organismes vivants. Comprendre les enzymes serait comprendre l'embryologie, la réparation des tissus et des organes et les formes des phénotypes.

Dans un organisme, il y a autant normalement de codenzymes que d'acides aminés à coder, c'est-à-dire 20 pour les acides aminés normaux. S'il y a plusieurs anticodons pour un acide aminé donné, un seul et même codenzyme agit sur chacun de ces anticodons pour qu'il prenne sa forme finale. Dans de rares cas, un codenzyme correspond à 2 acides aminés ou inversement, 2 codenzymes correspondent à à un acide aminé. Nous nous attachons au cas normal..

Les codenzymes sont en correspondance uni- univoque avec les acides aminés. De Duve a créé l'expression 2e code génétique pour marquer leur importance. Pour les acides aminés normaux, ce code a 20 entrées. Chaque organisme a sa collection de 20 codenzymes avec sa structure moléculaire propre. zA a 876 acides aminés pour E. coli, 956 pour D. melanogaster. De plus, le cytoplasme, les mitochondries et les plastides ont des collection différentes.

Voici un exemple au Tableau 47, le codenzyme zA de l'alanine dans Escherichia coli. Il est une protéime de 876 acides aminés, parmi lesquels on remarque plusieurs fois l'alanine A.

Circularité. Cet exemple illustre la situation de prime abord paradoxale des codenzymes. Un codenzyme exige, pour apparaître, l'installation dans sa chaîne protéique, de tous les acides aminés, entre autres, de celui dont il permet de codage. zA intervient pour fabriquer zA. Il y a là une circularité ou une action en retour. L'action d'une molécule du codenzyme zA est nécessaire pour créer une autre molécule de ce même codenzyme zA.

Escherichia coli

Séquence d'après le génome.

876 acides aminés : méthionine M...glutamine Q.

60 acides aminés par ligne.

MSKSTAEIRQ AFLDFFHSKG HQVVASSS LV PHNDPTLL FT NAGMNQFKDV FLGLDKRNYS

RATTSQRCVR AGGKHNDLEN VGYTARHHTF FEMLGNFSFG DYFKHDAIQF AWELLTSEKW

FALPKERLWVTVYESDDEAYEIWEKEVGIPRERIIRIGDNKGAPYASDNFWQMGDTGPCG

PCTEIFYDHGDHIWGGPPGSPEEDGDRYIEIWNIVFMQFNRQADGTMEPLPKPSVDTGMG

LERIAAVLQHVNSNYDIDLFRTLIQAVAKVTGATDLSNKSLRVIADHIRSCAFLIADGVM

PSNENRGYVLRRIIRRAVRHGNMLGAKETFFYKLVGPLIDVMGSAGEDLKRQQAQVEQVL

KTEEEQFARTLERGLALLDEELAKLSGDTLDGETAFRLYDTYGFPVDLTADVCRERNIKV

DEAGFEAAMEEQRRRAREASGFGADYNAMIRVDSASEFKGYDHLELNGKVTALFVDGKAV

DAINAGQEAVVVLDQTPFYAESGGQVGDKGELKGANFSFAVEDTQKYGQAIGHIGKLAAG

SLKVGDAVQADVDEARRARIRLNHSATHLMHAALRQVLGTHVSQKGSLVNDKVLRFDFSH

NEAMKPEEIRAVEDLVNTQIRRNLPIETNIMDLEAAKAKGAMALFGEKYDERVRVLSMGD

FSTELCGGTHASRTGDIGLFRIISESGTAAGVRRIEAVTGEGAIATVHADSDRLSEVAHL

LKGDSNNLADKVRSVLERTRQLEKELQQLKEQAAAQESANLSSKAIDVNGVKLLVSELSG

VEPKMLRTMVDDLKNQLGSTIIVLATVVEGKVSLIAGVSKDVTDRVKAGELIGMVAQQVG

GKGGGRPDMAQAGGTDAAALPAALASVKGWVSAKLQ

Le paradoxe s'éclaire par une analogie avec la division cellulaire et la reproduction spécifique. La reproduction d'une cellule d'une espèce se fait à partir d'une autre cellule de la même espèce. La reproduction d'un être complet se fait à partir d'un être (ou de deux), de la même espèce. Une différence à propos des codenzymes est qu'ils sont 20 et que l'apparition d'un seul d'entre eux requiert l'intervention de tous.

C'est un peu comme si la naissance d'un nouvel être humain, mettait à contribution un homme et une femme et en outre un taureau et une génisse, un bélier et une brebis, un bouc et une chèvre, un coq et une poule, etc.

Autonomie du 2e code génétique. Il faut croire qu'une cellule, lorsqu'elle est formée par division d'une cellule parent, est dès cet instant munie des codenzymes qui lui sont propres. Elle est capable de les multiplier, non de les faire apparaître.

Pour qu'une cellule soit viable, il faut que son parent lui lègue plus que les chromosomes porteurs d'ADN avec leur message associé au code des codons et codés, soit le 1er code biomoléculaire . Il faut qu'elle lui lègue en outre une collection de codenzymes. C'est cette collection, distincte des chromosomes et du 1er code, que nous appelons le 2e code, à la suite de De Duve. Nous l'appelons 2e code biomoléculaire ou code codenzymatique.

Régulation. En termes de biologie moléculaire, cette circularité suggère que les codenzymes réalisent leur propre régulation, c'est-à-dire que les codenzymes ne dépendent que des codenzymes pour assurer la perpétuation correcte de leur identité.

*Point d'attache 2' pour zF

Fig. 176. Les 20 codenzymes normaux dans les strates 1 et 2 du code enzymatique. Les placements choisis sont les mêmes que ceux des acides aminés correspondants dans les strates 1 et 2 du code normal. Dégénérescences. cb normal, zb normal.

Entre codenzymes et acides aminés, existent des multiplicités et des dégénérescences toutes égales à l'unité. Entre codons et codenzymes, par contre, la situation est différente : les codenzymes possèdent les mêmes dégénérescences que les acides aminés correspondants par rapport aux codons.

Fig. 177. Symétrie 3D des dégénérescences des codenzymes dans les strates 1 et 2. Vues par couches. Vue latérale. zb normal.

Le 2e code génétique est la liste des codenzymes avec l'identification de l'acide aminé correspondant. Étant donné la correspondance uni- univoque, la liste des codenzymes suffit si l'on adopte la nomenclature que nous proposons : zApour le codenzyme de l'acide aminé A, etc.

Étant au nombre de 20, les codenzymes du code normal peuvent se figurer dans les grilles que sont des strates 1 et 2 totalisant 20 cases. Ces strates 1 et 2 sont distinctes de celles du code biomoléculaire discuté jusqu'ici. Les cases nouvelles répètent celles du code cb avec des additions. Nous dirons qu'elles appartiennent au code codenzymatique zb normal. C'est un code parce que, contenant les codenzymes, il est relatif à une traduction. Figure 174.

On notera que les 2 classes de codenzymes sont réparties également nord-sud dans les placements choisis. À cette symétrie 2D nouvelle s'ajoute une symétrie 3D comparable à celle des acides aminés décrite à la figure 67. Figure 177.

Il existe donc 2 sortes de codes biomoléculaires :

..................1er code biomoléculaire, contient les codons dans une strate 4 et les codés acides aminés dans des strates 1 et 2, désigné par le symbole cb : code biomoléculaire des codons et codés.

..................2e code biomoléculaire, contient les codenzymes dans des strates 1 et 2. Nous proposons de le désigner par le symbole zb : code codenzymatique.

Ces 2 codes s'appliquent à des molécules, toutes biomolécules, mais très différentes puisque les codenzymes sont des protéines, grosses molécules renfermant des centaines d'acides aminés tandis que les codons et les codés sont de petites molécules : un seul acide aminé individuel pour les codés ou une base azotée pour ce qui est du codon.

Il serait inapproprié d'appeler enzymatique le nouveau code. Cela suggérerait que la synthèse de toute enzyme relèverait d'un code particulier, ce qui n'est pas le cas.

Les anticodons et les codenzymes étant en intime association biologique, il est logique d'associer leurs grilles représentatives. Ainsi, nous représentons la pseudo strate 3 des anticodons avec les strates des codenzymes dans une figure unique et nous dirons que cela complète le code codenzymatique. Figure 178.

Fig. 178. Code codenzymatique complet, comprenant une pseudo strate 3 d'anticodons. Aperçu.

Ainsi, la pseudo strate 3 des anticodons doit logiquement apparaître 2 fois : dans le code cb et dans le code zb.

Une autre manière de présenter la même logique consiste à grouper les 2 codes en une figure unique que nous appllerons code cbz, comportant 2 strates1, 2 strates 2, une strate 3 (pseudo) et une strate 4, 6 strates au total. Les grilles peuvent être désignées ainsi : 1c, 2c,1z, 2z, 3cz, 4c. Figure 177.

Dans la portion centrale de cette figure sont placés les anticodons et les codenzymes qui leur sont intimement associés.

On donne des exemples de code zb complets pour E. coli (Lec.), pour les mitochondries des mammifères et pour Homo sapiens. Figures 179, 180, 181.

Le code zb réduit aux strates 1 et 2 s'adapte à une représentation 3D par 20 boules réalisant un tétraèdre régulier. Figures 175, 178.

Quant au code zb complet, voir plus loin.

Fig. 179. cbz normal. Les codes cb et zb réunis. Les 6 strates. Aperçu. On a laissé vides les cases de la pseudo strate 3.

Fig. 180. Code zb de 2 strates, 20 cases en 3 dimensions. Vue latérale. Réf. fig. 175.

Fig. 181. Code zb E. coli (Lecomte) de 3 strates, 56 cases utilisées. 2D. Réf. fig. 156.

Fig. 182. Code zb2 des mitochondries des mammifères, 44 cases utilisées. 2D

Fig. 183. Code zb normal H. sapiens. 68 cases utilisées. 2D

Fig. 184. Code zb normal E. coli (Lecomte) de 3 strates, 56 cases utilisées. . Exemple de placements dans les cases sphériques. Vue d'une face du tétraèdre. Réf. fig. 156. 3D

Fig. 185. Code zb2 mmit de 3 strates, 56 cases utilisées. Exemple de placements dans les cases sphériques. Vue d'une face du tétraèdre. 14 cases sphériques non utilisées. Réf. fig. 156. 3D

Fig. 186. Code zb normal H. sapiens. 68 cases utilisées. Seules les strates 1 et 2 se prêtent à la représentation dans le tétraèdre de cases sphériques. Vue d'une face du tétraèdre. 3D

Fig. 187. cbz normal codes réunis cb normal et zb normal pour H. sapiens. Strate 3p : remplir les cases à la figure 160.

Fig. 188. Les 22 codenzymes y compris ceux de la sélénocytéine zSeC et de la pyrrolysine zpK, dans les strates 1 et 2 du code codenzymatique.

En plus des 20 anticodons normaux associés aux 20 acides aminés normaux, il en existe un pour chaque acide aminé supplémentaire. Le Tableau 48 et la figure 176 doivent s'augmenter en conséquence de 2 anticodons pour les acides aminés supplémentaires naturels que sont la sélénocystéine SeC et la pyrrolysine pK. Nous suggérons de les considérer comme des isotopes s'ajoutant l'un dans la case du codenzyme de la cystéine C, l'autre dans la case du codenzyme de la lysine K.

Voici la figure 176 refaite avec simplifications. Figure 188.

Sans commentaire sur le cas de la formyl-méthinine.

En terminant ce chapitre, nous pouvons établir un tableau universel de la traduction en 6 strates et 152 cases. Nous le présentons spécialement pour Homo sapiens. Ce tableau se prête à tracer un graphe avec arborescence de la traduction de l'ARm à la protéine. Nous donnons un exemple pour une protéine imaginaire MVS... Figure 189.

Le système du québécium tel que défini dans le 1er chapitre, s'applique fort bien à 3 catégories de biomolécules essentielles à la vie : aux codons, aux codenzymes et aux acides aminés. Quant aux anticodons etc, voir ci-dessous. Tableau 49.

Se trouvent exactement adaptées aux 20 acides aminés normaux et aux 20 codenzymes normaux.

Les 2 acides aminés supplémentaires naturels et les 2 codenzymes supplémentaires naturels sont considérés comme des isotopes et trouvent place dans les cases existantes.

Les essais d'y loger la liste des filles d'Ève et des fils d'Adam ne sont pas satisfaisants.

Elle convient exactement à une liste comprenant les acides aminés essentiels dans l'alimentation humaine.

Essais de l'adapter aux anticodons. Il y a nominalement 36 bases azotées composant chaque ARNt de la position 1 à la position 36, fin d'écriture de l'anticodon.

Nombre des anticodons des tableaux pour les divers organismes. Ces biomolécules manifestent une sorte de répulsion à réaliser exactement le nombre 36 et à la fois une tendance à le réaliser de façon approximative ou moyenne. Leur analyse a suggéré de créer une pseudo strate 3 de 48 cases remplaçant la strate 3 de 36 cases, qui convient à tous les cas rencontrés. Cette adaptation a permis de créer un tableau universel de la traduction comprenant 6 strates et 152 cases.

La difficulté de trouver une catégorie de 36 biomolécules, 36 étant 2 fois produit de 3, pourait être liée à une sorte de domaine réservé au nombre 3 au bénéfice des codons, innombrables triplets.

Les biomolécules autres que les codons s'organiseraient de préférence selon un choix, parmi les disponibilités du système du québécium, de celles répondant à la logique 2^2k des puissances doublement entières de 2.

Convient exactement à la liste de 64 codons appelée habituellement "code génétique" lorsque chacun de ces codons est accompagné du nom de l'acide aminé qui le traduit. Dans le système du québécium codons et acides aminés ont chacun leur case dans des strates distinctes.

Fig. 189. Tableau et arborescence de la traduction à travers 6 strates, code cbz normal. H. sapiens. ARNm et protéine imaginaires.

Nous laissons au lecteur le soin de confectionner de tels tableaux de la traduction pour les différents organismes à plus grande échelle en inscrivant dans les cases toutes données utiles.

Délaissant le monde des vivants, nous allons examiner, dans les chapitres qui suivent, comment le système du québécium s'applique aux éléments de la matière inerte.

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