Utiliser l'évolution pour confondre un criminel.

Après le message précédent assez léger, passons à des choses plus sérieuses, et parlons un peu d'évolution. Plus précisément, je (Bastien) m'en vais vous parler du travail qu'a effectué un de mes nouveaux collègues, Jeremy Brown, pour aider la justice à faire son travail. En gros, si vous aimez la série "Les Experts", eh bien vous allez être servis.

Le malfaiteur a commis le crime suivant : il a contaminé ses partenaires sexuels avec le SIDA. Dans le cas présent, ceci est bel et bien un crime d'après la loi américaine, car le malfaiteur savait qu'il avait le SIDA, mais mentait aux femmes qu'il séduisait, et parvenait à ne pas mettre de préservatif lorsqu'il avait des relations avec elles. 6 femmes ont ainsi acquis le virus suite à ces relations disent-elles, se sont regroupées, puis ont porté plainte contre le malfaiteur. Grâce aux preuves apportées par mon collègue, le criminel a été condamné, et encourt une peine de prison de 99 ans.

Le problème qui se posait à la justice était le suivant : les 6 femmes ainsi que l'accusé ont tous le virus du sida (appelons-le HIV), mais comment être sûr que c'est bien cet homme-là qui les a infectées, et pas d'autres hommes avec qui elles auraient pu avoir d'autres relations ? Pour le savoir, il faut pouvoir comparer les virus présents chez l'accusé aux virus présents chez les 6 femmes. C'est alors là que mon collègue intervient : il est un spécialiste de phylogénie moléculaire (comme tout le monde au labo !), ce qui signifie qu'il peut retracer l'histoire des espèces à partir des séquences de leurs génomes. Dans le cas présent, il s'est donc attaché à retracer l'histoire des virus du SIDA présents chez l'accusé et les 6 femmes, afin de voir si ces six femmes ont obtenu leurs virus de cet homme-là et non d'un autre.

Pour ce faire, on a prélevé des virus chez l'homme et les six femmes, on a séquencé leurs génomes, puis mon collègue Jeremy a reconstruit leur histoire.
Il a alors obtenu le résultat suivant, qui est un arbre phylogénétique construit à partir du gène Env du HIV :

Expliquons un peu : un arbre phylogénétique est comme un arbre généalogique. A gauche, se situe la "racine" de l'arbre, donc le point le plus ancien dans l'arbre. Ce point correspond à une souche de HIV qui a donné naissance à tous les virus présents dans l'arbre : c'est l'arrière-arrière... grand-père de tous nos virus. Les virus recueillis chez les 6 femmes ainsi que chez l'homme ont été colorés en fonction de leur origine (les six femmes et l'homme sont en bleu, violet, rouge, bleu clair, jaune, vert, orange), et nommés de sorte que Jeremy ne pouvait pas savoir quel échantillon correspondait à l'accusé. Les échantillons nommés CC08 correspondent aux virus d'une septième femme qui a porté plainte plus récemment, en entendant parler du procès dans les médias. Les virus nommés "outgroups" ont été recueillis chez d'autres patients, non connectés au procès. Ces virus sont donc de lointains cousins, leur rôle est simplement de servir de point de comparaison. A un triangle coloré correspond un grand nombre de séquences qui se ressemblent et qui proviennent de la même source.

Lisons cet arbre phylogénétique dans l'ordre, en commençant par le point le plus ancien de l'arbre, la racine. D'un côté nous avons les séquences dites "outgroups", qui ne nous intéressent pas. De l'autre, toutes les séquences liées au procès. Le premier événement que l'on observe est la séparation de toutes les séquences appartenant à notre rajoutée de dernière minute. Les séquences de cette femme sont donc différentes de toutes les autres, et ont été séparées des autres séquences depuis longtemps. Cela signifie que cette femme a été infectée par le virus du sida il y a longtemps, puis qu'ensuite ses virus sont restés tranquillement chez elle, et ne sont pas allés infecter d'autres personnes parmi les 7 autres individus étudiés. Laissons désormais cette femme de côté et concentrons-nous sur les 7 autres groupes de séquences. On constate que toutes les séquences issues des individus étudiés sont regroupées ensemble en de jolis triangles, à l'exception des séquences notées CC07 en violet, et des séquences notées CC01 en rouge. Les séquences notées CC07 sont tout de même groupées ensemble, si on les compare aux séquences CC01 rouges, qui elles sont éparpillées un peu partout dans l'arbre. Cela veut dire que parmi les virus de l'individu CC01 on trouve les virus "frères" des virus qui ont infecté l'individu CC02, mais aussi les "frères" des virus qui ont infecté l'individu CC06, et de même les "frères" des virus qui ont infecté l'individu CC03. On en déduit donc que l'individu CC01 a infecté les individus CC02, CC06, et CC03.

Après analyse, Jeremy a appris que l'individu CC01 est l'accusé. C'est donc lui qui a contaminé 3 des six femmes. Comme les analyses faites par Jeremy d'autres gènes du génome des virus le montrent, il a aussi contaminé les 3 autres femmes. Il a peut-être aussi contaminé la rajoutée de dernière minute, mais les analyses ne permettent pas d'en être sûr.

Voici donc un exemple d'utilisation de la phylogénie moléculaire à des fins judiciaires. C'est également un exemple qui montre que la théorie de l'évolution est utile dans la vie courante.

Quelques nouvelles.

Ces quelques dernières semaines ont été assez occupées, ce qui explique que nous avons été assez avares de messages.

Il y a deux semaines, Luc, un oncle de Mathilde particulièrement actif dans notre blogosphère, nous a rendu visite en marge d'une conférence qu'il a pourtant suivie fort assidûment. Nous avons ainsi pu visiter ensemble quelques quartiers de San Francisco que nous ne connaissions pas encore, et nous avons également essayé plusieurs restaurants qui sans nous enthousiasmer nous ont semblé très honorables (Luc ne sera peut-être pas d'accord, car il a un palais plus éduqué que les nôtres). Nous avons ainsi visité la tour "Coit", nommée ainsi non pas pour rendre plus explicite une métaphore déjà manifeste, mais en hommage à la riche dame qui l'a faite ériger afin d'honorer les pompiers, dont elle était apparemment très friande. Depuis son sommet, on peut admirer l'ensemble de la ville et de la baie, ce qui vaut le détour.

En revenant de la Coit Tower, nous sommes passés par un quartier très fleuri et où il doit faire très bon vivre, quand on en a les moyens.

 

Nous avons également visité le quartier dit du "Castro", haut lieu de la culture Gay, où nous n'avons malheureusement pas vu d'athlètes nus comme lors de la Gay Pride. Bref, la visite de Luc fut très agréable, et nous le remercions de bien avoir voulu de notre présence à ces côtés pendant un week-end.

Le week-end dernier, donc celui suivant la visite de Luc, nous avons fait notre déménagement dans notre nouvel appartement, d'où ce message est aujourd'hui écrit. Nous n'étions que deux pour tout transporter, mais cela s'est fait sans problème, même si nous fûmes courbattus pendant quelques jours après cette performance. A pied, il nous faut désormais 20-25 minutes pour aller au labo, au centre ville ou bien au BART, le "RER" local permettant d'aller à San Francisco. En plissant un peu les yeux et en se penchant, on peut d'ailleurs voir San Francisco de nos fenêtres. On mettra des photos quand on aura fini de ranger, mais a priori on devrait se plaire dans cette nouvelle maison.

La veille de notre déménagement, le soir, nous avions un programme chargé. Nous devions aller prendre un pot chez un collègue danois de Bastien sur le point de revenir dans sa patrie natale (le climat et la qualité de vie vont lui manquer, nous dit-il), puis enchaîner sur un dîner avec un couple d'Italiens que nous avons rencontrés lors de la randonnée que nous avions effectuée avec les postdocs de Berkeley il y a de cela plusieurs mois. Cela promettait d'être une bonne soirée relaxante, mais qui s'est transformée en une bonne soirée sportive, car le collègue danois vit sur les hauteurs dominant Berkeley, et donc pour y aller il faut faire plus de 400m de dénivelé. Nous pédalâmes tant que nous pûmes, puis marchâmes quand nous ne pûmes plus pédaler. Ce fut douloureux et long, d'autant plus que nous nous perdîmes par trois fois, et dûmes redescendre à plusieurs reprises ce que nous avions si difficilement grimpé.

Comme en cette fin de septembre à Berkeley la température est bien agréable (aujourd'hui, à l'ombre, à 17h, il fait 24°C), nous arrivâmes peu présentables au pot ainsi qu'au restaurant. Personne n'eût l'impolitesse de nous le faire remarquer, toutefois.

Qui l'eut cru ?

Après les OGM, continuons les sujets polémiques et qui font parler dans les soirées quand on n'a rien d'autre à se dire : Les cellules souches.

Bon, vous êtes au courant que les embryons sont une source appréciée de cellules souches. Cependant, ces cellules présentent des inconvénients majeurs et les chercheurs ont cherché des sources de cellules souches chez les adultes. Elles ont l'avantage de ne pas nécessiter une utilisation controversée de matériel biologique et en plus, ces cellules sont des cellules "personnelles" à chacun (pas de problème de rejet).
Ce que je ne savais pas, et j'aurai l'arrogance de penser que la plupart d'entre vous l'ignoraient également, c'est que d'habitude, ce sont les cellules de la peau qui sont utilisées comme sources de cellules souches. On en a plein, et il existe pas mal de banques de peau (aussi dégueu que cela puisse paraître).

Pour obtenir des cellules souches à partir de tissu adulte, et en l'occurrence de peau, il faut "reprogrammer" les cellules de la peau en cellules souches : en clair il faut "désapprendre" aux cellules de peau qu'elles sont censées faire de la peau. On veut qu'elles soient désormais capables de se transformer en n'importe quel type cellulaire. Or, le GROS inconvénient des cellules de la peau est que cette reprogrammation est longue (plusieurs mois) et franchement inefficace (0,01 % des cellules traitées sont effectivement reprogrammées).

Pas très réjouissant.

Eh bien, rassurez-vous (parce que j'avais senti une légère anxiété monter en vous), les chercheurs ont trouvé que d'autres types cellulaires peuvent être de meilleurs candidats. Ces types sont les grains de beauté et... les cellules graisseuses. Attardons-nous sur ce second type cellulaire. Les chercheurs ont fait des liposuccions sur des patients obèses, ont dégagé le gras, gardé les cellules et ont réussi à reprogrammer ces cellules en seulement quelques semaines et avec une efficacité de l'ordre du 1 % (soit 100 x plus efficace !). Pas mal, hein ! Bon, certains scientifiques font les fines bouches car il y a tellement de stocks de peau dans les labos qu'on n'est pas près de changer de système d'étude. Ce à quoi d'autres chercheurs rétorquent, avec une certaine légitimité je dois dire, que des stocks de gras, dans les pays occidentaux, ce n'est pas ce qui manque (et les stocks ne vont pas aller en diminuant).

Ca rassure sur notre avenir, moi je dis.

Pour finir, et pour rendre à César ce qui lui appartient, il faut préciser que l'on connaissait déjà d'autres tissus offrant de belles statistiques de reprogrammation en cellules souches. Par contre, ces tissus ne sont pas très pratiques pour la thérapie sur les adultes.
Ces tissus, ce sont les poils de prépuce de bébé.

Vous trouverez de plus amples détails en cliquant ici.

Vous êtes servis.

Puisque certains membres de nos familles nous ont demandé d'être prévenus lorsqu'un nouveau message est posté sur le blog, nous avons fait en sorte que dorénavant, chaque message que nous publierons sera accompagné d'un message envoyé automatiquement aux moins technophiles d'entre vous. Si vous estimez être plutôt à la pointe du progrès, hype, voire même un peu geek parfois, et que pourtant vous recevez ces mails automatiques, vous êtes en droit de vous sentir insulté.
Si vous souhaitez ne pas recevoir ces messages, il suffit de nous le dire, et nous vous enlèverons de cette liste.

Pour ou contre les OGMs ?

Les Organismes Génétiquement Modifiés (OGMs) sont le produit de manipulations du génome de plantes le plus souvent, pour obtenir de nouvelles variétés ayant un meilleur rendement, une plus grande résistance à la sécheresse, aux insectes, ou bien toute autre qualité qu'un scientifique ou une entreprise de biotechnologie trouve intéressante. Ces techniques de manipulation du génome sont utilisées quotidiennement par des scientifiques comme Mathilde, sauf qu'après ces scientifiques ne relâchent pas leurs créations dans la nature, et donc en général personne ne vient les embêter dans leurs labos.

Le problème avec les OGMs lorsqu'ils sont relâchés dans la nature, c'est qu'on ne sait pas très bien prédire les conséquences que va entraîner l'introduction de cet OGM dans un environnement pré-existant. D'une part, les nouvelles caractéristiques de l'organisme peuvent déséquilibrer l'écologie du milieu, en faisant disparaître un groupe d'insectes particulier par exemple, ce qui peut avoir des conséquences fâcheuses pour l'écosystème en entier. D'autre part, le gène intégré dans le génome de l'OGM pourrait se transmettre de cet OGM à d'autres plantes sauvages, ce qui là-encore pourrait modifier le milieu de façon importante.

Aujourd'hui je vais parler d'un article qui vient de paraître dans PNAS, une revue scientifique très ancienne et donc assez prestigieuse (mais de qualité variable). Dans cet article, les auteurs présentent le résultat de manipulations du génome du maïs. Leur but est de diminuer la sensibilité du maïs à des coléoptères qui ont la fâcheuse tendance de pondre leur larve dans les racines de la plante. Le maïs nord-américain est très sensible à ces coléoptères, alors que d'autres sortes de maïs, plus sauvages, moins utilisés en culture intensive parce que moins productifs, y sont beaucoup moins sensibles. La raison est que le maïs américain a été sélectionné pendant de nombreuses années, par des générations d'agriculteurs, dont l'objectif principal était d'obtenir des plantes offrant toujours plus de graines. Cette sélection intensive a été couronnée de succès, puisque les plants de maïs utilisés aujourd'hui ont un bien meilleur rendement que leurs cousins sauvages. Ce faisant, néanmoins, des caractéristiques ancestrales ont été perdues. Et précisément, parmi ces caractéristiques, le gène permettant de résister aux coléoptères.

Ce gène est connu, et permet à la plante de produire une sorte d'hormone. C'est cette hormone qui permet à la plante de résister aux coléoptères : en effet, l'hormone est émise par la plante, et détectée par des petits vers, des nématodes. Les nématodes sont alors attirés vers cette plante. Or ces nématodes sont des parasites de coléoptère : la plante est donc protégée des coléoptères parce qu'elle émet une hormone qui attire des parasites de coléoptères.

Les auteurs de l'article qui m'intéresse ont donc eu l'idée d'aller chercher le gène permettant de produire l'hormone, et l'ont réintroduit dans le maïs super-productif qu'on utilise aujourd'hui. Résultat: le maïs OGM ainsi produit attire les nématodes en quantité, et la quantité de coléoptères infectant les racines de ce maïs est inférieure de 60% par rapport au nombre de coléoptères trouvés dans le maïs super-productif mais non-OGM.

Cet OGM paraît assez propre : en effet, le gène introduit est déjà trouvé dans plusieurs sortes de céréales, et dans plusieurs variétés de maïs. Il est donc d'une certaine façon assez "naturel", et sa réintroduction dans un milieu pourrait ne pas trop bouleverser l'écosystème, puisqu'il est très possible qu'on l'y trouve déjà dans d'autres plantes sauvages. Ensuite la lutte contre les méchants coléoptères se fait au moyen de nématodes, d'autres organismes vivants, et non au moyen de molécules chimiques qui peuvent polluer les nappes phréatiques par exemple.

Bref, entre cet OGM-là et la pulvérisation massive de pesticides, je pense qu'il est au moins permis d'hésiter. Pour moi cet exemple montre qu'il est difficile d'avoir un avis absolu sur les OGMs : il faut les examiner au cas par cas, faire des expériences pour analyser ce qu'entraîne l'utilisation d'un OGM particulier sur un milieu particulier, et pour examiner son inocuité pour la consommation. A priori, cet OGM-là ne m'apparaît pas comme trop néfaste, mais il est encore trop tôt pour en être convaincu.

La conclusion de tout cela est la suivante : la prochaine fois que lors d'un repas on parle d'OGM, si un camp dit "Jamais de la vie !", et l'autre camp dit "Partout et tout de suite", essayez d'être plus nuancé.

Je suis choquée

Je lisais un article sur le développement embryonnaire de mouches nuisibles pour le bétail car pondant dans les tissus vivants, homme y compris (comme en attestent les photos suivantes issues de wikipedia.
Oui, les chercheurs travaillent parfois sur des modèles passionnants.

Bref ces mouches sont appelées "blowflies". Ce nom vient de cette manie de contaminer la viande avec ladite nourriture. Ne voyant pas de rapport entre "blow" et l'effet de la mouche sur la viande, je me demandai alors si le terme avait un sens qui m'était inconnu. "Blow" veut dire souffler (utilisé, par exemple, dans l'expression "Blow one's nose" qui veut dire se moucher).

Un autre sens assez commun mais plus vulgaire, que l'on retrouve dans l'expression "to blow somebody", veut dire faire une gâterie à un charmant monsieur. Je ne connais pas d'autre sens.

Aucune de ces traductions n'étant d'une quelconque aide, je me résolvais à utiliser l'application (fort pratique) Bablefish, dont Bastien a récemment parlé à certain: C'est un "add-on" que l'on ajoute à Firefox et qui fait apparaître une bulle listant la traduction d'un mot sur lequel on double-clique.

C'est là que la choquerie arrive. En effet, Le petit texte de traduction commençait par "tailler la pipe à quelqu'un" et seulement en deuxième position venait "souffler".

M'est avis que cet ordre ne serait pas homologué par Harrap's.

Pour conclure, je n'ai malheureusement pas trouvé de traduction me permettant de comprendre la justification de l'appellation des mouches.

Une bien belle histoire, en somme.

Les villes américaines sont plus écolo que nous le pensions.

Hier soir, en rentrant d'un barbecue d'adieu (un doctorant dont les parents avaient fui la Russie communiste partait du labo de Mathilde pour aller à Harvard y débuter un postdoc), vers dix heures moins le quart, nous eûmes l'insigne honneur de recontrer un voisin que nous n'avions encore jamais eu la chance de croiser. En voici la photo :

C'est un opossum, c'est à dire un marsupial, avec sa petite poche pour mettre les bébés. De loin, on s'est dit "tiens, un rat", et, comme nous aimons bien les rats, nous sommes allés le voir de plus près. Finalement, c'était un "possum", comme on dit ici, très calme, ou bien très lent, on ne sait, et donc facile à prendre en photo. On aurait pu le prendre de plus près encore, mais nous ne voulions pas l'effrayer davantage.

Le possum est donc facile à prendre en photo. Il faut dire que sa stratégie de défense face aux prédateurs potentiels en fait une cible de choix pour les apprentis reporters. Quand il se sent très menacé, il paraît que le possum fait un pari. Il parie que le prédateur en question a sa dignité, et ne s'abaisserait pour rien au monde à devenir charognard. Et donc, le possum fait le mort. Ceci a valu au possum la réputation d'être un animal particulièrement idiot, et a associé son nom à l'expression américaine "to play possum", qui signifie "faire le mort". Pour une illustration de l'usage de cette expression, voir la scène finale de "Kill Bill, volume 2", de Quentin Tarantino (ne soyez pas trop intimidés par tant de culture, nous avons regardé les deux Kill Bill en DVD il y a une semaine). Il est possible que cette stratégie de défense explique la quantité de possums rencontrés sur les routes de Californie, d'Australie, ou de Nouvelle Zélande, sous la forme de "road pizzas" : faire le mort face à une voiture n'est apparemment pas efficace.

Ensuite, en jetant les poubelles, Bastien a rencontré non pas trois, mais cette fois 4 ratons-laveurs, qui fouillaient tranquillement dans les ordures. Chris le collègue de Bastien l'informe que les-dits ratons, bien que très mignons, sont aussi très agressifs, ont souvent la rage, et peuvent faire très mal avec leurs dents et leurs griffes pointues. Il faut donc se méfier des apparences.

 

Quoi qu'il en soit, ces rencontres nocturnes ainsi que l'observation quotidienne de moult passereaux, colibris et autres papillons et libellules, nous font réaliser que les villes américaines sont habités d'une faune bien plus importante, il nous semble, que leurs consoeurs françaises. Elles sont plus étendues, et provoquent donc une empreinte carbone plus élevée, mais sont en même temps, parce qu'elles contiennent de nombreux espaces verts et jardins, d'une certaine façon aussi plus "écolo". C'est assez logique, mais nous n'y avions jamais pensé.