Pigmentation et rayons Gamma

SI vous n'êtes pas daltonien, vous aurez pu constater que Hulk est de couleur verte. Cela nous semble intéressant, nous allons étudier ce phénomène et sa possible relation avec l'accident qu'a subi Bruce Banner, étant démesurément exposé aux rayons Gamma.

Est-ce que les rayons Gamma auraient pu changer la pigmentation de Bruce Banner?

Pour cela nous allons approfondir sur le phénomène de la pigmentation puis considérer l'action des rayons Gamma sur celle-ci.

I) Hulk et la pigmentation verte

Certes, Hulk est un monstre vert, mais cet héros possède aussi une apparence humaine. Pour cela nous allons étudier d'abord la pigmentation chez l'homme, puis chez un monstre vert.

La pigmentation dans l'être humain

Les mélanines sont parmi les pigments principaux responsables de la coloration des téguments dans le règne animal. Chez l'être humain, les mélanines déterminent la couleur des cheveux, des yeux ou de la peau... Plus précisément, les mélanocytes sont les cellules pigmentaires responsables de la production des pigments du tégument humain: l'eumélanine (marron - noir) et la phoéomélanine (jaune - rouge). Pour étudier ce caractère en profondeur, nous allons le schématiser en spécifiant les structures chimiques des espèces qu'y interviennent: elles nous aideront à poursuivre notre démarche en faisant un détour de la biologie vers la chimie.

 

 

Le Caméléon, un cas analogique

Après avoir constaté que ce dont on avait affaire était un changement de couleur, une idée nous est venue à l'esprit... Cherchons dans la nature un phénomène comparable. On a donc poursuit nos recherches vers le caméléon. 

La pigmentation du caméléon est due aux chromatophores. Comparables aux mélanocytes chez l'humain, les chromatophores sont de même crées par la crête neurale. Parmi eux on distingue les mélanophores (noir ou brun), xantophores (jaune), érythrophores (rouge), iridophores (réfléchissant / iridescent), leucophores (blanc), et cyanophores (bleu). Ces pigments répondent à des hormones. Celles-ci déterminent la taille des chromatophores ou la migration des différents pigments sur le tégument. Ces modifications de couleur sont souvent employées comme moyen de camouflage par homochromie, mais peuvent aussi être déclenchées par des variations d'humeur, de température, ou de stress

  • On constate que ces modifications de couleur peuvent être produites par des variations d’humeur, voici donc un parallélisme avec Hulk. ( Wikipédia, Hulk « Lors de ses moments de stress ou de colère le docteur Bruce Banner se métamorphose en une créature verte colossale […]. »)

  • Les chromatophores qui pourraient donner la couleur verte sont les xanthophres et les cyanophores (association de couleurs: jaune + bleu = vert)

De même que pour les pigments humains on va préciser les caractéristiques chimiques de ces pigments afin d'assister notre démarche.

  • En ce qui concerne les xantophores, la coloration jaune est donnée par la ptéridine:

  • Pour les cyanophores, le pigment le moins fréquent dans le règne animal, leur nature chimique est inconnue...

On va donc essayer de trouver une réponse pour l'étrange phénomène de pigmentation qui concerne notre super-héros.

II) L'action des rayons Gamma 

Pour aborder le difficile cas de Hulk, nous allons étudier en premier lieu les caractéristiques des rayons Gamma et ensuite clore le sujet avec un travail d'analyse chimique.

Les rayons Gamma

Rayons Gamma (γ) est le nom donné au rayonnement électromagnétique émis par des atomes radioactifs lors de leur désintégration. Ce rayonnement est constitué de photons très énergétiques qui produisent un effet ionisant sur la matière. On parle alors de photo-ionisation. Celle-ci agit sur les atomes ou les molécules, ajoutant ou enlevant des charges électriques.

Sur l'Homme, les rayons Gamma ont un effet adverse. Négligeable face à des petites doses, mais considérable et à la longue mortel avec des grandes doses. Ceci-dit le rayonnement Gamma peut produire des brûlures, des cancers ou des mutations génétiques...

En effet, les rayons Gamma sont considérés comme un agent mutagène, c'est-à-dire qu'il engendre des mutations. Ils sont à l'origine d'erreurs dans la réplication de l'ADN tels que la substitution, délétion ou insertion de nucléotides dans la séquence d'un gène. Cela peut entraîner la déformation de l'information génétique codée par les triplets de nucléotides dans la molécule d'ADN. 

De plus, ces rayons peuvent effectuer des changements au sein même de molécules...

 

Hypothèse nº1

On a vu que les rayons Gamma pouvaient provoquer des changements au niveau moléculaire. Nous allons comparer les espèces chimiques des cellules pigmentaires Humaines avec des celles d'un monstre qui change de couleur...

Cellules pigmentaires chez l'Homme
(couleur brune + rouge) 

Cellules pigmentaires chez le caméléon
(couleur bleue + jaune = verte) 



+

+

"Élément de nature chimique inconnue"

⇒ On constate que les squelettes carbonés ne présentent aucune relation évidente. Il est donc sans doute très difficile de passer de l'un a l'autre, même avec l'action du rayonnement Gamma.
 

Hypothèse nº2

On a vu dans la première partie que les mélanocytes, aussi bien que les chromatophores étaient crées au niveau de la crête neurale. On va exploiter ce parallélisme afin de trouver une hypothèse valable.


  On sait que les cellules de la crête neurale sont initialement des cellules souches pluripotentes. C'est-à-dire
  que ces cellules peuvent, au fur et à mesure de leur développement, se différencier pour créer de différentes
  cellules. Cette différentiation dépend directement de l'information génétique contenue dans l'ADN.

  Or, les rayons Gamma peuvent intervenir créant des mutations dans les brins d'ADN. Le code génétique
  peut donc se voir altéré...

Cellule souche humaine.

  ⇒ On peut supposer que les rayons Gamma ont agi sur l'information génétique de l'ADN provocant des changements dans la réplication de celui-ci. Cela a pu remplacer les cellules pigmentaires Humaines par d'autres, comme celles du caméléon.
 

Conclusion

 Nous avons vu les caractéristiques de la pigmentation chez l'Homme et chez le caméléon afin de trouver des parallélismes avec l'étrange phénomène de Hulk. Ensuite, on a étudié les particularités des rayons Gamma afin de poser des hypothèses. Bien que sans une démonstration certaine, on peut conclure qu'un changement dans la pigmentation issu de l'exposition aux rayons Gamma peut avoir lieu. Mais il est cependant très difficile qu'une mutation de la sorte se produise vu que la plus grande partie des mutations entraînent la dysfonction du gène et non pas l'apparition de nouveaux caractères au niveau du phénotype de l'individu.

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