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La bioluminescence
Jacques Livage
Collège de France
www.ccr.jussieu.fr/lcmc
rubrique  cours du Collège de France 
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Aristote
Luminescence de la mer lorsquon agite leau
due à des micro-organismes planctoniques
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Thomas Bartholin (1616 - 1680)
de luce animalium 1647
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Robert Boyle (1627 - 1691)
Montre que la bioluminescence de champignons ou
de bactéries ne se produit quen présence
doxygène
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Raphael Dubois 1886
Deux fractions d un broyat dorganes
luminophores de lucioles 1. la luminescence
cesse au bout dun certain temps 2. mis dans
l eau bouillante de donne pas de luminescence 1
2 la luminescence réapparaît
substrat non sensible à la chaleur enzyme
dénaturée à 100C
Réaction enzymatique
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Bioluminescence
Catalyse enzymatique (luciférase) de
loxydation dun substrat (luciférine) par
loxygène
rendement 90
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Loxydation peut être précédée dune activation
du substrat (luciole)
Activation de la luciférine par lATP en présence
dions Mg2 formation dun complexe
 luciférine-luciférase-AMP  et élimination de
pyrophosphate
Oxydation de la luciférine en peroxyluciférine
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cyclisation du peroxyde puis décarboxylation
relaxation du complexe activé avec émission de
photons
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Grande variété de luciférines
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Ver luisant femelle du Lampyre (coléoptère)
Les organes luminescents sont situés dans les 3
derniers segments de labdomen
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Lampyris nocticula mâle ailé
Lœil du mâle est très gros de façon à mieux
percevoir les signaux lumineux de la femelle
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Lucioles
Le mâle vole tandis que la femelle reste à terre
nombreux signaux périodiques émis simultanémente
et en phase par l ensemble des mâles
auxquels la femelle répond pour attirer les mâle
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La recherche(12.04)
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La femme fatale
Thomas Eisner et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
94 (1997) 9723
Après laccouplement, la femelle émet des signaux
correspondant à dautres espèces de
lucioles afin dattirer leurs mâles et de les
dévorer
Photuris versicolor
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Ces lucioles produisent des substances (pyrones
stéroïdiennes) qui les protègent contre leurs
prédateurs (araignéees, grives, )
Photinus marginellus
Photinus ignitus
Protection de la femme fatale et de sa descendance
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(No Transcript)
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Le  railroad worm  (phengodidae)
double luminescence rouge (l 550 nm) sur la
tête verte (l 620 nm) sur le reste du corps
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Les  railroad worms  phengodidae
Luminescence de E. coli génétiquement avec les
gènes responsables des luminescences rouge et
verte Du railroad worm Phrixotrix
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Green Fluorescent Proteins
Bactéries génétiquement modifiées avec les
gènes responsables de la bioluminescence de
l Aequorea victoria

Aequorea victoria
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Fluorescence des bactéries génétiquement modifées
O. Lev et al. Chem. Mater. (2002)
Souche de E. coli porteuse du plasmide
pPBG11 cultivée en présence de linducteur de
protéines GFP

Green Fluorescent Protein
Réponse de E. coli à laddition des protéines
Fluorescence après différents temps d incubation
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La bioluminescence est très répandue
Bactéries
Champignons
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Insectes
ver luisant
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Bioluminescence marine
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(No Transcript)