Ce n’est que depuis au plus une trentaine d’années et dans bien des cas plutôt une vingtaine d’années, que la communauté scientifique a réellement compris l’existence et l’importance de véritables machines fonctionnant à l’échelle moléculaire dans le monde biologique. Pourtant l’élément moteur des muscles, appelé myosine, avait été isolé, certes sous forme composite, dès la fin du xixe siècle : il aura fallu un siècle de travail pour arriver à la maîtrise de cette machine in vitro ! À la fin des années 1950 on avait une vision assez « raisonnable » du fonctionnement des muscles, mais l’élément moteur était loin d’être dominé au niveau moléculaire. On sait maintenant qu’essentiellement trois types de machines jouent un rôle fondamental dans le vivant : les moteurs « linéaires », dont le prototype est le moteur des muscles déjà évoqué, les moteurs « rotatifs », comme celui qui fait tourner les flagelles de la bactérie E. Coli et finalement des machineries plus complexes impliquées dans la réparation et la réplication du code génétique, dans la synthèse des protéines, etc.
Je n’aborderai pas le troisième type de machines dans ce bref descriptif, mais ce qu’on apprend sur les moteurs linéaires et rotatifs servira à la compréhension des systèmes plus complexes que sont les « usines » de synthèse des protéines et les machines de réparation du code génétique.
Les moteurs rotatifs ont deux grandes classes de fonction. Chez les êtres primitifs (prokaryotes), ils sont utilisés à promouvoir le mouvement de certaines bactéries…