Biochimie & Biochimie Analytique

Abstrait

Conformation de la tubuline et interaction anesthésique – Une étude expérimentale

Pushpa Sahni, Bhanupriya, Shreya et Jaya

L'effort actuel des neurosciences et de la philosophie est de découvrir le code de la conscience ou plutôt comment le cerveau matériel produit notre sens matériel de la conscience. Certains scientifiques pensent que la conscience est quelque chose de distinct du cerveau et du corps physiques, car la conscience continue d'exister même lorsque le cerveau ne fonctionne pas. Mais d'un point de vue scientifique, la conscience est une fonction du cerveau. Puisque le cerveau est une entité matérielle, la conscience est soumise à l'étude de la science. Le cerveau humain est une masse complexe de tissus dotés de capacités extraordinaires. Les microtubules s'avèrent être une cible commune de l'action des neurotransmetteurs et jouent un rôle important dans l'apprentissage et la mémoire. La mémoire et la conscience sont interdépendantes, ainsi, les microtubules pourraient être le lien entre ces deux phénomènes. Les microtubules sont des polymères en treillis hexagonal cylindrique de la protéine tubuline, comprenant 15% de la protéine cérébrale totale. Les microtubules régulent les synapses et sont censés traiter l'information via des états interactifs de type bit de tubuline. Les microtubules sont des polymères très dynamiques dont l'assemblage et le désassemblage sont déterminés par la conformation droite ou courbe de leurs sous-unités de tubuline hétérodimères. La courbure est introduite par la flexion aux interfaces entre les monomères. En effet, l'hydrolyse du GTP favorise les courbures des protofilaments. Cependant, alors que les protofilaments liés au GDP sont toujours associés entre eux sous forme de microtubule ou de feuille 2D, les contacts entre les sous-unités voisines les contraignent à rester sous une forme droite. La tension résultante est censée stocker l'énergie conformationnelle qui est libérée lors de la dépolymérisation. De plus, le mécanisme par lequel les anesthésiques empêchent la conscience reste largement inconnu car le mécanisme par lequel la physiologie cérébrale produit la conscience est inexpliqué. Les tubulines ont d'autres régions non polaires plus petites qui contiennent des anneaux indoliques riches en électrons pi séparés par seulement environ 2 nm. La théorie de la réduction objective orchestrée de Penrose-Hameroff (Orch-OR) propose que ces électrons soient suffisamment proches pour devenir intriqués quantiquement. Ils supposent que des états quantiques superposés se développent dans les tubulines, restent cohérents et recrutent davantage de tubulines superposées jusqu'à ce qu'un seuil de masse-temps-énergie, lié à la gravité quantique, soit atteint, appelé moment « bing ». Cet article caractérise la conformation de la tubuline en présence d'anesthésiques.