Ce virus inconnu présent chez un humain sur deux

Il y a tout un monde dans nos boyaux. Le chiffre est souvent donné tellement il est éloquent : on estime que les cellules composant notre corps sont dix fois moins nombreuses que les cellules des micro-organismes (bactéries, champignons, protistes) … Continuer la lecture

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L’Histoire de Deux Corneilles

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La Corneille Noire (Corvus corone) et la Corneille Mantelée (Corvus cornix).sont souvent décrites comme étant deux espèces distinctes, car malgré leur interfécondité, elles demeurent deux populations relativement bien distinctes l’une de l’autre. Une récente étude publiée dans la revue «Science» nous amène de fascinantes révélations tant sur les relations génétiques de ces deux populations de […]

L’Histoire de Deux Corneilles

Corneille Mantelée (Corvus cornix) à gauche et Corneille Noire (Corvus corone) à droite

L’intitulé ce cet article est donc «L’ Histoire de deux corneilles» (titre que j’ai honteusement copié et traduit de l’article du biologiste Jerry Coyne) ou mieux dit l’Histoire de deux populations de corneilles européennes, à savoir la corneille noire (Corvus corone) et la corneille mantelée (Corvus cornix). Deux populations de corneilles qui ont donc chacune leur nom binominal en latin servant à définir des espèces. Ainsi si l’on s’en tenait à la nomenclature Corvus corone et Corvus cornix seraient bel et bien deux espèces distinctes. Problème comme pour l’ourse polaire (Ursus maritimus) et l’ours brun (Ursus arctos), ces deux populations de corneilles sont interfécondes! Mais c’est encore pire lorsque l’on analyse le génome de ces deux populations sur leurs aires respectives de distribution. [1]
Aires de distribution de la corneille noire (gris foncé) et de la corneille mantelée (gris clair) le présent diagramme indiquant égalament la localisation des individus dont le génome a été étudié dans l’étude citée dans le présent article. [1]
En effet une récente étude mené par J. W. Poelstra, N. Vijay et al [1] montre de manière claire que les corneilles noires allemandes sont génétiquement plus proches des corneilles mantelées suédoises que des corneilles noires espagnoles. Difficile dès lors de considérer les corneilles noires et les corneilles mantelées comme deux espèces distinctes car de toute évidence les flux de gènes sont relativement réguliers, même si limités, entre ces deux populations de corneilles. Mais l’étude pointe également vers d’intéressantes exceptions à cette dernière constatation. En effet sur plus de huit millions de «Single Nucleotide Polymorphism» (SNPs) analysés seuls 83 distinguait de manière catégorique (c’est-à-dire étaient fixées ou presque fixées) corneilles noires et corneilles mantelées et 81 des 82 SNPs en question se situent sur un seul chromosome à savoir le dix-huitième chromosome! [1] Et comme on peut s’y attendre les SNPs incriminés correspondent à des séquences génétiques impliqués dans la couleur du plumage!
Comme le schématise la divergence génétique entre différentes populations de corneilles via les plus de 80 millions de SNPs situés sur l’ensemble du génome. Nous remarquons par exemple que pour la majeure partie du génome, l’indice  de fixation Fst est moindre est moindre entre corneilles noires allemandes et corneilles mantelées suédoise qu’il ne l’est entre corneilles noires allemandes et corneilles noires espagnoles. Donc que les corneilles noires allemandes sont génétiquement plus proches des corneilles mantelées suédoises qu’elle ne le sont des corneilles noires espagnoles. Cependant nous remarquons sur l’ensemble du génome quelques exceptions. En effet il existe des séquences génétiques qui divergent énormément entre l’ensemble des corneilles noires et des corneilles mantelées, y compris entre corneilles noires allemandes et corneilles mantelées suédoises. C’est sur le chromosome numéro dix-huit que se concentrent l’essentiel de ces SNPs séparant nettement les corneilles noires des corneilles mantelées. [1]
Mais pourquoi alors que pour la majorité du génome les différents allèles voyagent relativement librement d’une population à l’autre, certains allèles, ceux codant de la couleur ne parviennent pas à circuler librement via les flux de gènes ayant pourtant court entre corneilles noires et corneille mantelée. Pourquoi? La réponse s’appelle «sélection sexuelle»! En effet parmi les SNPs variant de manière importantes en fréquence entre corneilles noires et corneilles mantelées, certains se trouvent également sur des séquences impliquées dans la vision et donc très probablement dans les préférences visuelles de ces corneilles! La conséquence de tout ceci est que les corneilles de chaque population ont tendance à privilégier les accouplements avec des corneilles ayant le même plumage. Dit autrement une corneille noire sera davantage attirée par une corneille noire et une corneille mantelée davantage attiré par une corneille mantelée (j’ignore cependant à ma connaissance si la préférence ne concerne que les mâles pour les femelles ou les femelles pour les mâles ou alors que celle-ci marche dans les deux sens). Ainsi malgré l’existence de quelques échanges génétiques assurant la proximité génétique des populations de corneilles noires et mantelées voisines l’une de l’autre, les deux populations demeurent in fine phénotypiquement distinctes. Les quelques hybrides parvenant à s’accoupler avec soit des corneilles noires soit des corneilles mantelés, ont généralement au final des descendants sans particularité phénotypique les distinguant de manière claire de la population dans laquelle ils ont alors été absorbés.
Mais attendez une minute!

Oui attendez car il y a un truc cloche! En effet si des flux de gènes ont ainsi lieux entre ces deux populations de corneilles, normalement recombinaisons génétiques et autres «crossover» devraient permettre à terme grâce aux hybridations sporadiques mentionnées ci-dessus, la naissance de corneilles noires ayant une préférence visuelle pour les corneilles mantelées et inversement des corneilles mantelées ayant une préférence pour des corneilles noires! Et cela d’autant plus qu’il n’existe pas de barrières géographiques et écologiques difficilement franchissable séparant ces deux populations de corneilles! Dès lors pourquoi malgré ces incontestables flux de gènes, même dans les zones où ces deux populations se recoupent, les corneilles noires ont toujours une préférence pour les autres corneilles noires et les corneilles mantelées pour les autres corneilles mantelées aux point que les deux populations semblent toujours bien distinctes l’une de l’autre? Ou si l’on s’interroge directement au niveau des séquences génétiques, pourquoi chaque allèle (par exemple l’allèle favorisant une préférence pour la couleur noire) des séquences impliquée dans la préférence visuelle d’un couleur particulière demeure-t-il toujours associé à l’allèle codant la même couleur (donc la couleur noire) et pas à l’autre? La réponse tiendrait en un mot: «Inversion»! Qu’est-ce qu’une inversion? La réponse en image!
 

Bien maintenant retenez le digramme ci-dessus et expliquons de manière simplifiée, comme l’a fait Jerry Coyne, cette histoire d’inversion dans notre histoire de corneilles. Rassurez-vous c’est assez simple. Imaginons que la séquence «D» de notre chromosome schématisé ci-dessus, soit responsable de la couleur du plumage de nos corneilles et que la séquence «F» soit responsable de la préférence visuelle de nos corneilles pour un plumage de couleur spécifique. Un jour une inversion se produit et se répand au sein d’une des populations de corneilles comme le montre le schéma ci-dessus. Une fois que cette inversion a eu lieu il n’est virtuellement plus possible d’avoir de «crossover» (voir diagramme ci-dessous) sur les régions «D» et «F» entre la population porteuses de l’inversion et celles ne la possédant pas, car tout «crossover» dans cette région se solderait par la perte d’une séquence génétique vitale sur les chromosomes concernés et engendrerait donc probablement des zygotes non-viables. Dès lors ces séquences, celles codant la couleur du plumage et celle codant la préférence visuelle, vont évoluer toutes les deux de concert mais de manière indépendante entre la population porteuse de l’inversion et celle chez laquelle celle-ci est absente. Dès lors qu’une préférence visuelle pour une couleur est présente dans une population et une autre dans l’autre population, celles-ci persisteront et demeuront telles quelles dans chacune des deux populations en question!
Dans le cas d’un «crossing-over» ordinaire (A) nous avons un morceau de chaque chromosome homologue qui est échangé avec l’autre, ce qui contribue au brassage d’allèles comme le montre le diagramme ci-dessus. Cependant une inversion peut compliquer les choses et empêcher la viabilité de certains crossing-over (B), car si des gènes et/ou séquences vitaux ont été touchés par l’inversion, alors un crossing over peut déboucher sur la perte totale du dit gène ou de la dite séquence sur le chromosome concerné alors qu’il se retrouve à la place avec la copie excédentaire d’une séquence et/ou d’un gène qu’il possède déjà. Ce phénomène pourrait expliquer le maintien de la barrière comportementale séparant des deux populations de corneilles en fonction de leurs phénotypes respectifs.

Dès lors il est virtuellement impossible d’avoir des corneilles noires ayant une préférence visuelle pour les corneilles mantelées et des corneilles mantelées ayant une préférence visuelle pour les corneilles noires, la couleur du plumage et la préférence visuelle pour celle-ci, demeurant fixées telles quelles dans chacune des deux populations de corneilles malgré les flux de gènes sporadiques entre ces dernières. Flux de gènes que ces préférences visuelles limitent par ailleurs de manière sensible le tout favorisant éventuellement une possible spéciation à venir entre ces deux populations de corneilles. Et notez bien que (1) il s’agit de toute évidence d’une évolution récente et que (2) il ne s’agirait pas du seul cas de divergence populationnelle et possiblement in fine de spéciation, provoquée par une «Inversion», comme le rappellent les auteurs de cette étude [1]. Une question demeure encore: Doit-on considérer ces deux populations de corneilles comme deux espèces distinctes? Personnellement et comme d’autres l’ont me semble-t-il déjà exprimé, je dirais que non, au mieux pourrait-on les considérer comme deux sous-espèces. Mais au final cela n’a pas spécialement d’importance. La notion d’espèce étant certes utile mais il faut garder à l’esprit que celle-ci n’est pas toujours adéquate ou commode pour décrire certaines populations d’être vivants aux relations et situations complexes ne se laissant pas capturer par nos catégorisations platoniciennes . Ce qui compte c’est de comprendre correctement les relations et situations en question cela ne voulant bien-évidemment pas dire que la notion d’espèce ne demeure pas une notion tout à fait commode et utile dans de nombreux autres relations et situations.

Référence:

[1] J. W. Poelstra, N. Vijay et al (2014), The genomic landscape underlying phenotypic integrity in the face of gene flow in crows, Science


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La sélection scientifique de la semaine (numéro 131)

Avant toute chose, permettez-moi de vous annoncer que “Passeur de sciences” vient de passer la barre des 25 millions de pages lues depuis son lancement fin 2011. Merci à vous pour votre fidélité et merci à toute l’équipe du Monde.fr … Continuer la lecture

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La dé-extinction, mais pour quoi faire?

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Après le Comment, voici… le Pourquoi du Comment!


*Warning* Le contenu de ce billet est légèrement teinté d’opinions personnelles.

Faire réapparaître les mammouths laineux et les pigeons migrateurs, c’est bien joli, mais c’est comme aller sur la lune. On s’envoie dans l’espace, on y plante un drapeau (américain bien sûr), on dit wouahou devant la télé, des milliards ont été dépensés pendant que d’autres (beaucoup d’autres) crèvent la dalle, puis on va chez mamie comme tous les dimanches manger le bœuf bourguignon et parler des derniers frittages politiques au PS et du dopage au tour de France. Alors, pourquoi ramènerait-on un pachyderme encombrant dans les steppes de Russie et d’Amérique du Nord au lieu de le laisser figé dans son glaçon, pourquoi ne peindrait-on pas des chiens en zèbres au lieu de s’embêter à re-créer un loup de Tasmanie, pourquoi n’irait-on pas nourrir les pigeons des jardins du Luxembourg plutôt que d’aller repeupler l’Amérique de  trucs similaires mais disparus
Telle est la question à laquelle on va essayer de répondre aujourd’hui ! En tant que généticienne qui m’englue déjà à l’étape de l’extraction d’ADN d’un satané sapin bien en forme et facile à chopper, je peux vous dire que techniquement et économiquement, ramener à la vie une espèce éteinte ce n’est vraiment pas du gâteau. Ca mérite donc justification. 
(Si vous ne me croyez pas c’est que vous n’avez pas lu mon précédent post, auquel je vous envoie illico pronto.)




Voici donc les pensées qu’on est susceptibles d’avoir en pensant à la dé-extinction:

C’est dingue l’Internet, tu tapes “mammoth with sunglasses”
dans google images, et tu tombes réellement sur un 
mammouth avec des lunettes de soleil… 



1. « C’est cool. »













Voilà l’argument facile, mais néanmoins discutable dans notre cas. Mine de rien c’est un argument qui compte pour beaucoup parce que primo c’est celui qui justifie les investissements privés permettant une telle entreprise. Par exemple, The Long Now Foundation, c’est Stewart Brand, qui aime bien les idées un peu fofolles (comme une montre qui dure 10 000 ans et des mammouths dans ton jardin), accompagné de sa femme et tous les gens riches qui ouvrent leur porte-monnaie pour ces idées fofolles. Reste à trouver un labo et des scientifiques. Rien de plus facile, il y en a partout (tellement que certains n’ont rien d’autre à faire que d’écrire des blogposts).
Secondo (oui, il y avait un primo tout en haut) la plupart des actions et créations technologiquement innovantes ou artistiques, on les fait parce que ça nous inspire, ça nous fascine, ça satisfait notre curiosité d’humain. Aller sur la lune est mon exemple favori… La dé-extinction, c’est nouveau, et c’est sexy surtout si on commence par les mammouths…
Mais attend… ce qu’on appelle dé-extinction… c’est quoi au juste? Comment on “sait” que ce qu’on a créé est bien un pigeon messager? Ou un thylacine? Ou un mammouth? La définition la plus pratique (mais pas parfaite) du terme “espèce” c’est “un groupe d’individus qui peuvent se reproduire entre eux”. On ne pourra donc pas tester s’il est juste de regrouper des animaux d’il y a 10 000 ans et des animaux recréés aujourd’hui sous la même bannière. Dans le cas du mammouth par exemple, on va “juste” (je ne minimise pas l’entreprise, hein) effectuer un changement de l’ADN d’éléphant en remplaçant quelques gènes par ceux supposés être présents chez certains des derniers mammouths. Un éléphant OGM. Plus poilu, plus dentu, moins frilu. De même, le pigeon messager de va pas, tel le phénix, renaître de ses cendres (ou de son museum d’histoire naturelle). Ca sera un pigeon à queue barrée dans lequel on aura modifié quelques gènes pour qu’il ressemble au pigeon messager….

Mais attend… les OGM ça fait longtemps qu’on les produit, et ça n’a pas tellement la côte… 
Donc…une bonne partie de la coolitude du projet, ce serait son nom: “dé-extinction”. L’autre nom plus légitime (et plus général), “OGM”, est un peu moins glamour pour pas mal d’entre nous.



2.  « C’est notre devoir »











Thylacyne, Dodo, Loup de Tasmanie, Pigeon messager… Nous les avons impitoyablement exterminé, c’est notre devoir de les faire revenir à la vie. Cet état d’esprit implique une totale acceptation de la toute-puissance humaine sur le reste du monde vivant. Cet argument est cependant un argument à double tranchant, car l’éthique peut aussi être invoquée contre la dé-extinction : quiconque réalisant les bafouillages qu’une telle innovation implique ne voudrait pas être à la place des nombreuses premières générations d’individus dé-éteints, pleins de tares génétiques, orphelins et probablement maintenus captifs en bêtes de foire toute leur courte vie. Par exemple, le projet bucardo (voyez mon post précédent sur le sujet) a quand même tué 56 chèvres et un bébé bucardo. Les défenseurs du concept de la dé-extinction admettent que chaque projet mènera a beaucoup de souffrances animales, et se défendent en rétorquant qu’à la fin, si le projet aboutit, beaucoup plus d’individus (qui n’étaient pas supposés vivre) vivront. Tiens donc, donner de la valeur à de potentielles vies futures au dépends de vies présentes, ça me rappelle de vieux débats… ces gens-là doivent être fortement opposés à l’avortement et au végétarisme…c’est vrai quoi, tous ces humains et tous ces cochons qui n’auront pas la chance de vivre si on contrôle les naissances et mange de la salade! Bref tout sarcasme mis à part, objection rejetée. Il faut être culturellement arriéré ou très peu lucide pour tenir de pareils arguments. Non? 




Source: http://phenomenologyftw.wordpress.com/. 
Remarquez le magnifique égocentrisme américain, là encore.


3. « Promouvons la biodiversité! »
(Enfin si vous venez de vous faire décoiffer par le blast énervé de Léo et que vous êtes facilement emportés par l’ambiance du moment vous aurez probablement envie de me cracher au visage maintenant, juste pour avoir prononcé le mot)

Voilà l’argument le plus vaste, et le plus intéressant de mon point de vue. La question étant : a-t-on vraiment besoin des espèces disparues pour mieux faire fonctionner les écosystèmes? J’ai tendence à placer cet aspect de conservation sur un gradient d’actions qui dénote différentes philosophies. 


Un petit schéma simplifié des différentes approches humaines pour conserver au long terme la vie sur Terre


Utiliser des techniques innovantes de génétique pour des efforts de conservation, c’est ce qu’on fait de par chez nous: dans mon labo, on essaye de comprendre comment les forêts vont réagir au changement climatique pour, par la suite, replanter les “bons” arbres (qui sont nés avec adaptations adéquates) aux “bons” endroits (ou l’espèce est déjà présente et nécessaire dans l’écosystème). On est dans la philosophie numéro 2: garder les écosystèmes actuels dans la meilleure santé possible malgré les changements rapides qui s’y opèrent.  

Plus en lien avec notre sujet, un projet russe de restauration des steppes de la fin du Pléistocène s’est établi en Sibérie sous la direction du chercheur russe Sergey Zimov. Clairement de la philosophie numéro 1, son idée est que rétablir la steppe subarctique et y réintroduire les grands mammifères (boeufs musqués, rennes, bisons, chevaux…. et… bien oui vous l’avez deviné, mammouths!) rétablirait un écosystème productif et efficace en stockage de carbone et sauverait les grands mammifères en danger. Réintroduire chevaux sauvages et lions en Amérique du Nord est aussi une option parmi les écologues américains les plus (nostalgiques) optimistes!
La dé-extinction n est donc pas totalement une hérésie déconnectée de la réalité mais prend bien la place de l’un des extrêmes d’un gradient de pensées philosophiques sur le futur de l’humain et son environnement.
Il y a cependant des petites incohérences dans le discours… De son temps, le mammouth “entretenait” les prairies boréales, il y avait donc une meilleure fixation du carbone dans l’écosystème que maintenant… Mais qu’y a-t-il maintenant? De la toundra (pauvre en carbone, ok) et…. la forêt boréale! Il faudra juste m’expliquer comment une steppe herbeuse est plus efficace qu’un concentré de sapins en termes de fixation de carbone.
De même pour l’auroch, l’argument écologique étant que les troupeaux européens et asiatiques maintenaient la diversité biologique par un équilibre forêt/plaine herbeuse… euh… en fait… c’est ce que font nos troupeaux de moutons, chèvres et vaches qu’on ne sait déjà plus où mettre! S’il n’y a plus de place pour le pastoralisme, y a-t-il de la place pour les aurochs?
Plus indirectement, et plus honnêtement aussi, réintroduire des espèces qui ont la côte auprès du public peut permettre le maintien de la biodiversité, non pas par les interactions de l’espèce-superstar avec d’autres espèces, mais par les efforts qu’on mettra dans la conservation de l’habitat de l’espèce-superstar. Si on réintroduit celle-ci dans un parc, tout bénèf pour la petite plante annuelle de couleur et forme désespérément banales, en danger aussi mais dont tout le monde se fiche, et qui se trouve par hasard au même endroit que l’espèce-superstar!

4. « C’est bon pour la santé! »
Cet argument-là, on y a droit à chaque débat donc il n’y a pas de raisons de ne pas l’entendre de la bouche des dé-extincteurs. J’ai cherché ce qu’ils voulaient dire par là, mais les interviews et reportages ne s’éternisent pas là-dessus. J’ai donc interprété: Imaginons une plante médicinale très importante pour soigner le rhume. Elle disparaît. Paf, un petit coup de dé-extinction et on sauve l’humanité des maux de gorges. On l’aura échappée belle. Mais alors pourquoi commence-t-on avec des pigeons (eux c’est l’inverse, ils les amènent, les pathogènes) ou des mammouths? Pourquoi pas bosser sur la dé-extinction des plantes? J’ai quand même l’impression que ce cas ne se présentera pas souvent…. si une plante médicinale connue est en danger, je parie qu’on n’attendra pas l’extinction pour la protéger.
Pour conclure, je dirai que seul l’argument de la curiosité est défendable dans les projets de dé-extinction.
The Far Side, Gary Larson
Les scientifiques à l’oeuvre le savent, mais s’enferment dans un rôle hypocrite de sauveurs de la nature au lieu d’avouer être juste passionnés d’ingénieurie biologique et d’inventions scientifiques.
Tous les arguments pro-dé-extinction à visée éthique ou écologique peuvent facilement être démontés, et beaucoup de points supplémentaires amènent à la prudence. Par exemple, d’imprévisibles nouvelles interactions pourraient favoriser la prolifération de pathogènes. Aussi, des brevets technologiques seront déposés sur les espèces restaurées… qui sait où ça peut mener? Clairement la loi ne prévoit pas encore de cadre à la dé-extinction…
Je finirai ce post (qui tourne clairement au billet d’humeur) par la phrase de Stewart Brand: “These species that we killed, we could consider bringing them back to a world that misses them”…. Well Mister Brand, that world you are mentioning might be a very, very small world only including a handful of fantasists…
1 C’est marrant, ce premier paragraphe me donne le doucereux sentiment de n’avoir jamais quitté la France.
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La sélection scientifique de la semaine (numéro 129)

- La nouvelle expédition océanographique de Tara a commencé. Cette fois, la goélette fait un tour de Méditerranée et elle s’intéresse aux particules de plastique présentes dans l’écosystème marin. Son carnet de bord est de nouveau sur un blog hébergé par LeMonde.fr. … Continuer la lecture

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Dans le commerce, un chercheur découvre des champignons inconnus

“Chéri, devine ce qu’il y a pour dîner ce soir.” C’est un peu ce qu’aurait pu dire, début octobre 2013, Rachel Dentinger à son époux Bryn après avoir fait l’emplette, dans une boutique de Twickenham (banlieue de Londres), d’un sachet de … Continuer la lecture

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Le Yéti existe !

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Tintin in Tibet
Puisqu’il paraît que les dinosaures n’existent pas et que je ne puis décemment continuer à écrire sur des animaux qui n’existent pas je m’en vais vous causer aujourd’hui, pour changer, d’animaux qui existent vraiment. J’ai choisi le Yéti, le Bigfoot, et l’Almasty.   Rappelons qu’il s’agirait là de trois anthropoïdes évoluant respectivement dans l’Himalaya, le Caucase [...]
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L’incidence mondiale du cancer du sein ne cesse d’augmenter, notamment dans les pays en cours de développement (Inde, Chine, pays d’Afrique). On explique généralement cette augmentation par différents facteurs (qui seront détaillés par la suite) : – l’allongement de la… Read more → Continue reading

La sélection scientifique de la semaine (numéro 127)

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