Cells can usefully be equated to autocatalytic networks that increase in mass and then divide. To begin to model relationships between autocatalytic networks and cell division, we have written a program of artificial chemistry that simulates a cell fed by monomers. These monomers are symbols that can be assembled into linear (non-branched) polymers to give different lengths. A reaction is catalysed by a particular polymer or ‘enzyme’ that may itself be a reactant of that reaction (autocatalysis). These reactions are only studied within the confines of the ‘cell’ or ‘reaction chamber’. There is a flux of material through the cell and eventually the mass of polymers reaches a threshold at which we analyse the cell. Our results indicate a similarity between the connectivity of the reaction network and that of real metabolic networks. Developing the model will entail attributing increased probabilities of reactions to polymers that are colocalised to evaluate the consequences of the dynamics of large assemblies of diverse molecules (hyperstructures) and of cell division. To cite this article: M. Demarty et al., C. R. Biologies 326 (2003).

Les cellules qui croissent et se divisent peuvent être schématiquement représentées par un ensemble de réseaux autocatalytiques. Pour modéliser les relations entre les réseaux autocatalytiques et la division cellulaire, nous avons écrit un programme, basé sur les principes de la chimie artificielle, qui simule une « cellule » nourrie par des nutriments (monomères). Dans notre modèle, les monomères sont représentés par des symboles, ceux-ci pouvant être assemblés pour former des polymères linéaires de différentes longueurs. Les réactions d'addition ou d'hydrolyse sont catalysées par des polymères particuliers (enzymes) qui peuvent être eux-mêmes produits ou substrats des réactions (autocatalyse). Les réactions ont été étudiées à l'intérieur d'une « chambre réactionnelle » qui schématise une « cellule ». Pendant la croissance, il existe un flux de matière à travers la surface de la « cellule » et la masse des polymères atteint éventuellement un seuil, à partir duquel la cellule se divise. Nos résultats suggèrent une similarité entre la connectivité des réseaux réactionnels obtenus et celle des réseaux métaboliques réels. Les développements futurs du modèle permettront de favoriser les réactions catalysées par des polymères co-localisés, afin d'évaluer l'influence d'hyperstructures (assemblage dynamique de macromolécules créé pour réaliser une fonction) sur la croissance et la division. Pour citer cet article : M. Demarty et al., C. R. Biologies 326 (2003).