RÉVOLUTION GÉNOMIQUE ET ÉVOLUTION HUMAINE : DARWIN REVISITÉ, MAIS PAS RÉFUTÉ - JEAN-LOUIS NAHON

Lundi 23/11/2009, Jean-Louis Nahon : « Révolution génomique et évolution humaine : Darwin revisité, mais pas réfuté ! »

En cette année 2009, nous célébrons le 200e anniversaire de la naissance de Charles Robert Darwin (1809-1882) et le 150e anniversaire de la parution du livre fondateur de la théorie moderne de l’Évolution « On the Origin of Species by Natural Selection ». Ironie de l’Histoire, c’est également le bicentenaire de la parution de la « Philosophie zoologique » de Jean-Baptiste Monnet, chevalier de Lamarck (1744-1820), livre tout aussi iconoclaste à son époque. Ainsi se retrouvent réunis l’inventeur du « transformationisme » et celui qui s’en inspira pour finalement s’en éloigner en proposant ses deux idées fortes : la descendance avec modification et la sélection naturelle.
Un autre point commun entre ces deux penseurs de la biologie : tous deux subirent les attaques féroces des « fixistes », partisans des dogmes bibliques et d’une création unique des espèces. Deux siècles après, que ce soit sous le nom de créationnisme ou celui, anglosaxon, « d’intelligent design », les résistances perdurent !
Et pourtant on peut dire que 1859 marque l’introduction de la méthode scientifique dans l’étude historique de la biologie. Depuis, la Théorie Darwinienne de l’Évolution s’est enrichie des découvertes qui jalonnèrent la fin du XIXe et le XXe siècle. D’abord en Paléoanthropologie, puis en Génétique, avec l’émergence du gène comme support de l’hérédité, pour aboutir à une Synthèse dans laquelle l’apport de la Biologie du Développement fut considérable. L’Evo/Devo, qui cherche à comprendre le développement de l’organisme à la lumière des mécanismes de l’Évolution, devient le domaine de convergence de toutes les disciplines.
Ce qu’on appelle communément « darwinisme » ne se limite pas à des hypothèses, ainsi que tentent de le faire croire ceux qui veulent le discréditer. Il s’agit d’une vraie construction intellectuelle synthétique, fondée sur des hypothèses vérifiées par un protocole expérimental, d’un système cohérent servant de base à une science, la science de l’évolution. Il s’agit également d’un évènement fondateur aux implications sociales et philosophiques majeures qui ont connu leur lot de dérives dont les tentations sont toujours présentes dans nos sociétés.
Dans le cadre de cette Conférence-Débat nous aborderons en premier lieu comment l’Histoire de la Terre a façonné le Vivant, puis en quoi la Théorie de l’Évolution est révolutionnaire… et largement confirmée, mais plus complexe que ne l’imaginait son génial inventeur. Enfin, nous nous interrogerons sur notre propre histoire, et comment les données issues du séquençage massif des génomes et de l’étude de gènes « singuliers » nous renseignent sur « ce qui nous fait humain »… Et sur les limites d’un réductionnisme parfois excessif, dérive née d’une fascination naïve devant la puissance de l’analyse génétique, car l’Homme, comme tous les êtres vivant, ne se réduit pas à son génome, si « plastique » soit-il !

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CONFLITS GÉOPOLITIQUES AUTOUR DE L'EAU AU PROCHE-ORIENT

   www.agreenium.org/
Séminaire résidentiel de l’Ecole Internationale de Recherche Agreenium (EIR-A), Bordeaux Sciences Agro, 24-29 mars 2013
Les ressources en eau ne semblent plus répondre aujourd’hui aux besoins de la population mondiale. Les raisons de cette « crise de l’eau » sont nombreuses : augmentation de la population, changement des habitudes alimentaires, changements climatiques….Mais quel est l’impact de cette crise sur la société et l’écosystème ? quels sont les enjeux de la gestion de l’eau? Et quelles sont les mesures prises pour y remédier ? Différents acteurs, professionnels ou chercheurs, s’attèlent à répondre à ces questions lors de ces journées EIR-A dédiées à la problématique de l’eau. 



Pierre Blanc, Conflits géopolitiques autour de l'eau au Proche-Orient
Particulièrement marqué au sceau de l'aridité, le Proche-Orient est exemplaire de la dimension géopolitique de l'eau, la géopolitique analysant les jeux de puissance et les rivalités de pouvoir sur des territoires.
Au travers de son principal usage qu'est l'irrigation, il est loisible de constater que l'eau est envisagée comme un élément de la stabilité interne et de la souveraineté.
Elle est également présente dans le dessein des frontières. Elle joue aussi un rôle essentiel dans la territorialisation des Etats, qui plus est dans des espaces disputés. Enfin elle intervient comme un facteur direct du conflit (là dessus, je préfère parler de violences hydrauliques que de guerres de l'eau).
En prenant divers exemples dans la région (Israël, Palestine, Syrie, Jordanie, Liban et Egypte), Pierre Blanc aborde ces quatre dimensions géopolitiques de l'eau, essentiellement dans son usage agricole.

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Paris, 12 JUIN 2013

Le génome d'Emiliania enfin décrypté

Le génome d'Emiliania huxleyi, une espèce emblématique du phytoplancton marin, a été déchiffré pour la première fois par un consortium international impliquant des équipes françaises principalement du CNRS, de l'UPMC, de l'Inra, d'Aix-Marseille Université et de l'ENS1. Les scientifiques ont découvert que le génome de ce micro-organisme marin unicellulaire extrêmement abondant contient au moins un tiers de gènes en plus que le génome humain, tout en étant vingt fois plus petit. Autre surprise : il est très complexe, ce qui fournirait à Emiliania une importante capacité d'adaptation. Le séquençage a été réalisé au Department of Energy Joint Genome Institute aux Etats-Unis. Ces travaux font l'objet d'un article dans la revue Nature le 13 juin 2013.
Les océans sont responsables de plus de la moitié de la production d'oxygène de la planète grâce à l'activité de photosynthèse du phytoplancton (ou plancton végétal) marin. Responsables de la majorité de cette photosynthèse océanique, les protistes, des micro-organismes marins eucaryotes (avec un noyau), unicellulaires et parfois photosynthétiques restent méconnus. Ni bactérie, ni virus, ni plante, ni animal à proprement parlé, les protistes présentent une grande plasticité tant anatomique que physiologique, et un métabolisme complexe. Emiliania huxleyi est un protiste appartenant à la lignée des haptophytes2. De par son extrême abondance, cette toute petite cellule planctonique forme une espèce emblématique du phytoplancton marin. Dotée de métabolismes fondamentaux variés (photosynthèse, calcification, etc.), elle est connue pour son micro-squelette calcaire qui rend l'océan blanc-laiteux et visible depuis l'espace, lorsque les cellules se multiplient en gigantesques efflorescences.

Pour décrypter le génome d'Emiliania, premier génome d'haptophyte séquencé, les scientifiques ont utilisé treize souches de cette espèce provenant de tous les océans qui ont ensuite été isolées dans différents laboratoires (certaines proviennent de la riche collection de la station biologique de Roscoff qui contient plus de 500 références d'Emiliania). Première découverte, le génome d'Emiliania huxleyi est vingt fois plus petit que le génome humain : il est constitué de 141 millions de bases (le génome des diatomées a environ 24  millions de bases et le génome humain environ 3 200 millions). Mais, surprise, il contient au moins un tiers de gènes en plus que le génome humain. En effet, le consortium international a mis en évidence la présence de plus de 30 000 gènes codant pour toutes sortes de protéines et de fonctions, dont plus de la moitié sont totalement inconnues dans les bases de données génétiques existantes.

D'autre part, les treize souches séquencées, que l'on croyait relativement proches, ne partagent en moyenne que 75% de leurs gènes : on pourrait parler de génome-cœur d'Emiliania. Ainsi, 25% des gènes ne sont présents que dans certaines souches : ce génome « permutable » est composé des gènes spécifiques à certaines souches. Cette configuration en « pan-génome » (avec un génome-cœur entouré d'un génome permutable) est typique des bactéries et des archées. Sa genèse chez Emiliania doit encore être documentée. La présence d'une telle proportion de gènes spécifiques à certaines souches est remarquable pour un organisme eucaryote sexué. Elle offre sans nul doute à Emiliania une flexibilité génomique et des capacités d'adaptation élevées.

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Paris, 27 octobre 2012

Du nouveau sur la fonction d'une molécule prometteuse comme cible des traitements anti-cancéreux.

L'un des défis actuel des traitements contre le cancer est de les adapter au mieux aux patients : on parle aujourd'hui de traitements personnalisés (qui prennent en compte les profils génétiques, métaboliques). Face à ce besoin croissant de personnalisation, la recherche fondamentale est plus que jamais nécessaire au développement de futurs traitements pertinents. Des chercheurs de l'Inserm et du CNRS au sein de l'Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (IGBMC) et de l'Institut de recherche de l'école de biotechnologie de Strasbourg (Irebs) à Strasbourg se sont intéressés à la PARG, considérée actuellement comme une nouvelle cible thérapeutique prometteuse dans le traitement des cancers, et ont mis en évidence le rôle de cette molécule dans le contrôle de l'expression des gènes. Ces résultats sont publiés en ligne le 25 octobre 2012 dans la revue Molecular Cell.
Au cours de leur vie les cellules subissent de nombreux stress. Certains ont pour conséquence d'endommager L'ADN. Les cellules possèdent heureusement plusieurs mécanismes permettant de réparer ces lésions. La cassure des deux brins de l'ADN est l'une des atteintes les plus graves qu'un chromosome puisse subir. La cellule doit absolument réparer cette cassure pour continuer à se diviser. Soit la réparation s'effectue de manière optimale et la cellule reprend son cycle normal de division, soit la lésion n'est pas réparée correctement et va provoquer la mort de la cellule, ou l'apparition d'anomalie pouvant entraîner des cancers.

L'un des mécanismes de réparation mis en œuvre est la poly(ADP-ribosyl)ation. Dans ce mécanismes, certaines molécules (les PARP) détectent les cassures de l'ADN et provoquent la synthèse de poly(ADP-riboses) qui se lient aux protéines, initialisant ainsi le système de réparation des lésions. Ce système est donc à la fois salvateur si la réparation se fait correctement mais également néfaste en cas de mauvaise réparation.

Dans le cas d'un cancer, pour être sûr de provoquer la mort de ces cellules, des inhibiteurs de PARP sont actuellement en phase de test clinique comme adjuvants thérapeutiques afin de mieux sensibiliser les cellules cancéreuses à certaines chimiothérapies.

Du côté de la recherche fondamentale, les chercheurs savaient que le mécanisme de la poly(ADP-ribosyl)ation est réversible et finement régulé par la Poly(ADP-ribose) glycohydrolase (PARG). PARP et PARG semblent donc constituer un tandem de molécules dédiées au maintien de l'intégrité du génome. Le ciblage de PARG s'avère potentialiser l'action d'agents génotoxiques, faisant de cette molécule une nouvelle cible thérapeutique prometteuse dans le traitement de certains cancers, au même titre que PARP.

PARG est toutefois une molécule encore peu étudiée mais vu ses liens étroits avec PARP, les chercheurs se sont intéressés de très près à ses fonctions.

Dans ce nouveau travail, les chercheurs ont démontré que PARG, outre son rôle dans la réparation du génome, était impliquée dans la modulation de l'activité transcriptionnelle de la cellule.

Vu l'engouement actuel porté aux inhibiteurs de PARP et de PARG dans le traitement du cancer, il est indispensable de connaître précisément non seulement les fonctions et modes d'action de ces cibles thérapeutiques prometteuses, mais également les conséquences de leur invalidation. Cette étude est la première à mettre en évidence le mécanisme d'action de PARG dans la régulation de l'expression des gènes.

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