Mitochondrie : Histoire

Historique
1857 - Décrites pour la première fois par R. Kölliker, comme des compartiments cytoplasmiques granulaires (« chondros » en grec) possédant leur propre membrane
1869 - Antoine Béchamp : Prémisse de la théorie endosymbiotique sur l'origine des organites cellulaire. Cette théorie s'opposera à la théorie autogénique (ou hypothèse autogène) qui postule que le système endomembranaire (chloroplaste, mitochondrie et noyau), ainsi que le cytosquelette des cellules eucaryotes, aient évolué de novo par complexification à partir d'une cellule procaryote ancestrale.
1883 - Andreas Schimper : Postule des éléments qui serviront au développement de la théorie endosymbiotique sur l'origine des organites cellulaire;
1890 - Altmann : découvre dans les cellules des granules très semblables en dimensions et aspects à des bactéries. Il leur donne le nom de bioblastes
1898 C. Benda formule le terme « mitochondrie » du faite que ces structures pouvaient également apparaître comme des filaments (en grec « mitos »).
Au tout début du 20ème siècle - La mise au point de cultures de cellules de poulet et leur observation en microscopie en champ clair a permis, pour la première fois, d’observer des changements de forme dynamique des mitochondries dans les cellules vivantes. Dès 1931, il a été démontré que cette dynamique était régulée au cours de développement dans le foie. Toutefois, peu d'attention a été alors accordée à cette caractéristique mitochondriale en raison de la découverte des fonctions biochimiques autonomes de la mitochondrie.
1905 - Constantin Merejkovski Renforce la théorie endosymbiotique. Il est le premier à émettre l’hypothèse que les chloroplastes ont pour origine des cyanobactéries autonomes qui ont été intégrées tardivement dans la cellule végétale. Son hypothèse reçoit, en 1905 au moment de sa publication, un accueil favorable, elle tombe néanmoins dans l’oubli. (Oppositions: Théorie autogénique - Théorie endosymbiotique)
1932 - Bensley: isole les mitochondries à partir du foie de cobaye
1932 - 2011 - Lynn Margulis Ressuscite théorie endosymbiotique qui émet l’hypothèse de l'endosymbiose et la généralise à plusieurs organites notamment la mitochondrie, (Cette théorie est depuis largement acceptée par la communauté scientifique). (Oppositions: Théorie autogénique - Théorie endosymbiotique
1940 - L'équipe de A. Claude: isolation des mitochondries de cellules hépatiques par fractionnement cellulaire (grâce aux nouvelles techniques de biochimie (centrifugation, filtration …) qui révolutionnent à cette époque la biologie cellulaire).
1948 - G.H. Hogeboom, W.C. Schneider et G. Palade - Améliorent la purification des techniques d'extractions grâce à l’utilisation de sucrose qui préserve l’intégrité des mitochondries et de leurs morphologies.
1952-1953 - Palade et Sjostrand: décrivent l’organisation générale des mitochondries suite aux observations en microscope électronique. La description de la structure interne de la mitochondrie fera référence sous le nom de « modèle de Palade »: Ce modèle décrit la mitochondrie comme un organite isolé à deux membranes : une externe (ME) et une interne (MI), la dernière présentant des invaginations appelées « crêtes ». L’espace matriciel est délimité par la membrane interne et l’espace intermembranaire est situé entre les deux membranes.
Les années 1950 ont été également marquées par la mise en évidence de plusieurs fonctions métaboliques de la mitochondrie. Outre son rôle dans le cycle de Krebs ou la ßoxydation des acides gras respectivement découverts par H. Krebs, A.L. Lehninger et E.P.Kennedy, la mitochondrie est dès lors apparue comme le premier fournisseur d’énergie à la cellule via la phosphorylation oxydative.
1960 - 1980 : Evolution significative vers l’identification et la caractérisation, aussi bien fonctionnelle que structurale, des différents complexes de la chaîne respiratoire
1964-1965 - Schatz/Nass : mettent en évidence l’ADN mitochondrial
1978 - P. Mitchell - Prix Nobel: Contribution à l'explication du transfert de l'énergie biologique par la formulation de la théorie chimioosmotique
1996 - Liu et al. : Décrivent le rôle des mitochondries dans l’apoptose
1997 - J. Walker et P. Boyer - Prix Nobel: Détermination de la structure et du fonctionnement de la sous-unité F1 de l’ATPsynthase

• Oppositions: Théorie autogénique - Théorie endosymbiotique

• La théorie endosymbiotique (hypothèse de l'endosymbiose), est l'hypothèse selon laquelle les chloroplastes et mitochondries des cellules eucaryotes proviennent de l’incorporation (endocytose) par certaines archées, des bactéries avec lesquelles elles auraient entretenu une relation endosymbiotique. Elle s'oppose à la théorie autogénique (ou hypothèse autogène) qui postule que le système endomembranaire (chloroplaste, mitochondrie et noyau), ainsi que le cytosquelette des cellules eucaryotes, aient évolué de novo par complexification à partir d'une cellule procaryote ancestrale.

• L'un des arguments fort de la théorie endosymbiotique s'appuie sur le faite que Mitochondries et chloroplastes sont des organites semi-autonomes de la cellule eucaryote, c'est-à-dire disposant d'un patrimoine génétique et capables de se diviser indépendamment de la cellule. La théorie souligne que les types de bactéries incorporées auraient auparavant développé des spécialisations opérationnelles telles que la capacité de stocker de l'énergie sous forme biochimique (mitochondries) ou de capter l'énergie lumineuse (chloroplastes). Ces facultés sont en quelque sorte partagées, transmises puis héritées d'abord via la symbiose, puis en une synthèse résultant en un organisme plus complexe.

• Selon Lynn Margulis, les processus résultant en l'apparition de nouvelles formes de vie à partir de symbioses, ou plus généralement synergies, entre formes de vie existantes, sont un moteur primordial de l'évolution, en particulier de sa complexification, et à l'origine de l'émergence des cellules de tous les organismes multicellulaires, dont l'espèce humaine.

• Cette pluralité de l'individu a débouché sur la notion de l'holobionte ou du supraorganisme. Chaque organisme multicellulaire (plante, animal …) est une communauté symbiotique par son origine, mais aussi une chimère selon la théorie hologénomique de l'évolution. Cette endosymbiose s'apparente en effet à un processus de domestication favorisé par le transferts horizontaux de gènes d'origine évolutive différente (gènes archéens et bactériens) vers le génome nucléaire des eucaryotes. Ces gènes de procaryote sont liés au métabolisme de l'ATP, aux ARNr, aux cytochromes et phytochromes, aux protéines qui synthétisent la cellulose de la paroi cellulaire.

: Un nouveau composant du sang révélé "des mitochondries": https://presse.inserm.fr/un-nouveau-composant-du-sang-revele/37905/