mardi 15 octobre 2013

L'académie Nobel se fiche pas mal du travail de paillasse (et elle a tord)

 Petit billet explicatif sur le récent prix Nobel de physique, encore sous forme de question réponse.

- Alors, que c'est-il passé la semaine dernière ?
Et bien, c'était la semaine des Prix Nobel, la semaine de l'année (deuxième d'octobre je crois) pendant laquelle sont remis les Prix Nobel. Historiquement, il y en a cinq, physiologie et médecine, physique, chimie, littérature et paix (je laisse de coté l'économie).

- Et qui a été récompensé cette année en physique ?
Le belge François Englert etle britannique Peter Higgs pour leurs travaux sur la physique des particules et sur les particules sub-atomiques (plus petites qu'un atome).

- Higgs ? Ça me dit quelque-chose...
Votre mémoire est bonne. Peter Higgs a donné son nom à une particule particulière, le boson de Higgs. Il s'agit d'une particule fondamentale qui, si je me souviens bien, est censée donner de la masse aux objets (non, la physique n'est pas mon domaine de prédilection).

- Et leurs découvertes n'ont pas eu assez d'impact sur la physique ?
Au contraire ! Les travaux récompensés sont primordiaux pour la compréhension du monde qui nous entoure. Vous expliquer pourquoi et comment dépasse largement le cadre modeste de mes humbles compétences, mais si l'anglais ne vous rebute pas, il faut aller voir cette vidéo qui est tout simplement géniale.

- Alors qu'est-ce qui cloche ? Les scientifiques récompensés ne méritent-ils pas le prix ?
Si, ils le méritent amplement par le fait simple qu'ils ont posé un modèle, le modèle qui décrit les particules sub-atomiques. La simple découverte du boson de Higgs est un pas significatif dans la compréhension du gros maelström qui nous entoure.

- Attendez, il y a bien quelque-chose qui cloche alors avec ce prix ?
Oui, un petit quelque-chose mais qui en dit long sur le Prix Nobel et sur le fonctionnement de la science.
Les deux savants nommés plus haut ont donc posé un modèle sur du papier et rien de plus ou presque. Le modèle fonctionne sur papier (sinon il n'aurait jamais été considéré sérieusement) mais ça s'arrête là. Certaines choses très importantes (dont le boson de Higgs) sur le papier n'avait pas jusqu'à plus ou moins récemment été observé en vrai dans la nature.

- Ah. Et ?
Et bien il a fallu prouver l'existence de ces particules, notamment du boson de Higgs.

- Ah oui, et c'est à ça qu'a servi le gros accélérateur de particules à coté de Genève !
Oui, le Large Hardon Collider (LHC pour les intimes). C'est un gros accélérateur de particules donc, qui marche comme ceci : on accélère des particules à des vitesses énormes, on les fait rentrer en collision et on regarde ce qui en sort (un peu comme si on crashait deux voitures l'une contre l'autre pour confirmer l'existence du joint de culasse). Il faut savoir que ce LHC et a été une énorme entreprise, une collaboration entre plusieurs pays, des milliers (oui oui, des milliers) de personnes travaillant sur place sur cette grosse expérience.

- Donc l'accélérateur a fait son boulot, les scientifiques aussi, où est le problème ?
Le problème est que l'académie des Prix Nobel n'a récompensé que les deux théoriciens cités plus haut. Et eux seuls. Les travaux effectués au LHC ont bien été mentionné mais seulement mentionné. Ce que semble considérer l'académie des Prix Nobel est que le travaille expérimental, de paillasse, compte moins que le travail théorique. Un deux poids deux mesures qui est un peu dur à avaler.

- Alors il aurait fallu que le Prix aille aussi au LHC ? Pourquoi cela ne s'est-il pas fait ?
Pour plusieurs raisons. Déjà, le LHC est le nom de la machine, l'organisme qui gère tout ça est le CERN (Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire). Ensuite, le CERN ne pouvait pas se voir décerner le Prix car les Prix Nobel scientifiques ne vont qu'à des personnes, pas à des organismes.

- Ah bon ?
Et oui. C'est Alfred Nobel himself qui a posé ces règles quand il a créé les Prix. Il faut dire qu'à l'époque (tout début du 20ième siècle quand même), les grands noms de la science faisait tout eux-mêmes. Ainsi Pierre et Marie Curie étaient aux fourneaux pour touiller la matière et chercher le radium en plus d'être devant le tableau noir pour modéliser tout ça. Entre cette époque et maintenant, la science a pas mal changé et il est rare de voir ceux qui dirigent des équipes mettre eux-même la main à la pâte. Ils sont là pour diriger les recherches, orienter les travaux et chercher de l'argent tandis que les étudiants en thèses et post-doctorants passent leur temps les mains dans le cambouis. De même, les découvertes et avancées fondamentales de nos jours se font à l'aide de moyens techniques assez considérables et il est impossible de tout faire soi-même.
Un exemple récent est le séquençage du génome humain. C'était un consortium de beaucoup de laboratoires, beaucoup de personnes, de moyens, de machines. Même s'il y avait un homme qui dirigeait le projet, il ne pouvait pas à lui seul recevoir tous les lauriers quand le projet fut complété.

- Donc il faudrait changer les règles du Prix.
Pas forcément (et j'imagine que c'est très compliqué). Cette histoire met juste en lumière le fait que la science, la façon dont les découvertes sont faites, dont le travail de base est fait, a bien changé depuis un siècle, en bien ou en mal c'est un autre débat. La légende encore vivace je crois et propagée par les Prix Nobel du chercheur seul dans sont petit laboratoire isolé révolutionnant seul ou presque la science est loin, bien loin de la réalité.

Ceci étant dit, cela ne me déplairait pas d'en gagner un...

dimanche 28 juillet 2013

Les cellules souches are back !

Petit billet explicatif sur un actu déjà vieille de plusieurs jours sous forme de question - réponses ayant pour thème les cellules souches, donc.

- Alors, que c'est-il passé il y a peu ?
Le parlement français a voté une loi autorisant la recherche scientifique sur les cellules souches embryonnaires humaines.

- Ah, ce n'était pas autorisée ?
Et bien non, logiquement ai-je envie de dire. À la différence d'autres pays (le Royaume-Unis par exemple), celle-ci n'était pas en principe autorisée  en France. Je dis en principe car il était possible d'obtenir des dérogations, sous réserve de prouver que la recherche proposée était d'une importance capitale (au hasard ayant un impact dans le domaine de la santé) et qu'aucune alternative n'était proposée.
En fait, on est passé d'un système "non sauf..." à un système "oui". Mais attention, et j'insiste là-dessus, l'utilisation des cellules souches et toujours bien réglementée ! Les recherches effectuées doivent toujours obéir aux règles évoquée ci-dessus (importance de la recherche et absence d'alternative).

- D'où proviennent ces cellules souches ? On va au supermarché pour se les procurer ?
Oulà, non (et heureusement) !
Ces cellules sont extraites d'embryons. Ces embryons proviennent de fécondations in vitro et dont on a plus besoin. Je m'explique.
Quand on fait une fécondation in vitro, c'est un peu comme faire ses bagages pour partir en vacances ou faire de la cuisine pour un dîner avec des amis, il faut toujours prévoir plus. En effet le processus ne marche pas à 100 % et c'est bien d'avoir des embryons si on doit recommencer. Quand le processus réussit, les embryons qui restent sont voués à être détruits. Et bien au lieu de ça, on les récupère pour les utiliser dans la recherche.

- Donc, pas de clonage humain pour faire des embryons cobayes ?
Non, pas du tout !
La façon dont on récupère ces embryons est bien règlementée et ne va en rien changer au vu de la nouvelle loi.

- Mais au fait, c'est quoi une cellule souche ?
Ah, enfin !
Une cellule souche est une cellule qui n'est pas différentié (par exemple, un neurone ou un globule rouge sont des cellules différentiées) et qui a le potentiel de se différentier en plusieurs types cellulaires. Imaginez les éléments essentiels d'une voiture (roues, volant...) assemblés mais sans qu'il y ait de structure autour donnant à la voiture une forme et une fonction particulière : il y a tout ce qu'il faut pour fonctionner mais on peut encore choisir ce qu'on va en faire. Une Peugeot 205 va être comme une cellule différenciée, avec une forme et une fonction bien précise et qui ne peut pas revenir en arrière.
Il y a plusieurs types de cellules souches selon le degré d'avancement de la différentiation. En premier, il y a la cellule souche embryonnaire, directement issue de la cellule-œuf obtenue après fécondation de l'ovule par le spermatozoïde. On la dit totipotente (toti qui vient de tout et potente qui vient de pouvoir) car elle peut tout faire, à la fois tous les types de cellule d'un organisme et ce qui sert à le fabriquer durant la grossesse (le placenta par exemple). Le niveau après est la cellule pluripotente, qui peut fabriquer tous les types cellulaire d'un organisme, mais pas ce qui sert à le fabriquer.

- Qu'est-ce qui arrive à ces cellules souches ?
Soit elles s'auto-renouvellent et gardent leur potentiel de différentiation, soit elles se différencient en cellules "moins" souches ou en cellules complètement différenciées (comme les neurones ou les cellules de muscle vues plus haut). Ce qui change alors, c'est la façon dont elles fonctionnent, les gênes qu'elles expriment et à quel moment. Un truc sur la différentiation est qu'elle est irréversible, un peu comme une bille qui dévale une pente, elle ne peut qu'aller plus bas.

mardi 4 juin 2013

Le génome : le livre de recettes d'un organisme, 1ière partie: l'ADN

Ceci est le premier message d'une série sur l'ADN, le génome, tout ça... Le but du jeu est ici d'expliquer le plus simplement possible ce qu'est de l'ADN, un génome, de quoi parle-t-on quand on évoque toutes ces choses, etc... Si quelque chose n'est pas clair, mal expliqué, confus, n'hésitez surtout pas à me demander.

Donc l'ADN...

Prenez un organisme vivant (n'importe quel organisme vivant) :
une vache,

une vache
un chien,

un chien
un arbre,

un arbre
une bactérie,

un humain (vous ou moi),


un point commun à toutes ces bestioles est que toute l'information nécessaire à fabriquer et maintenir en vie cette bestiole est contenue dans le génome. Le génome est le livre de recettes (le plan de fabrication) d'un organisme.

la Bible


Ce qui nous intéresse aujourd'hui est comment toute cette information, toutes ces recettes sont stockées, quel est le support physique de tout ça. En gros, c'est quoi le papier et l'encre du livre de recette.

C'est une molécule qui tient ce rôle, molécule au doux nom d'Acide DésoxyriboNucléique (ADN pour faire simple). Ce nom n'est pas du tout un nom barbare mais désigne la composition de cette molécule, ses sous-parties. On va décomposer tout ça, vous allez voir, c'est super simple en fait.

Donc au départ il y a une chaine constituée de sucres, c'est à dire des molécules de sucres qui vont se suivre pour faire une grande chaine et liés par du phosphate. Chaine qui au final peut se représenter simplement comme suit :


De cette chaine vont dépasser à intervalles réguliers des bases ("bases azotées" en vrai, mais on dit juste "bases" pour faire simple) :


Il y a quatre différentes bases qui portent respectivement les noms de : Adénine, Thymine, Guanine et Cytosine, que l'on nomme généralement par leurs initiales (encore une fois, pourquoi se compliquer la vie) : A, T, G et C. La chaine plus les bases forment un brin d'ADN.
Ce brin a un sens (un peu comme droite gauche dans une ligne de texte du livre de cuisine). Ce sens est donné par l'orientation des molécules de la chaine de sucre. Pour faire simple, au lieu d'avoir gauche / droite, on a 5' (cinq prime) / 3' (trois prime).



L'ADN est une double-hélice. Concrètement, comment on arrive à ça à partir de notre brin ? Tout simplement en prenant deux et en les liant l'un contre l'autre. Pour ça, on va se servir des bases comme aimant pour lier les deux brins. On dit que deux bases vont s'apparier.


2 choses. D'abord l'ordre des deux chaines est très important : ils doivent être anti-parallèle. C'est à dire qu'en face du coté 5', il doit y avoir le coté 3', et lycée de Versailles.


Ensuite,  les bases ne s'apparient pas du tout au p'tit bonheur la chance. Un A doit toujours être avec un T, et un G toujours avec un C (et quand je dit toujours, c'est toujours). Mais pourquoi donc, me direz-vous ? Et bien pour reprendre l'image des aimants indiquée plus haut, les bases A et T forment une catégorie d'aimants, et les bases G et C une autre, mais qui ne sont pas interchangeable. C'est une histoire d'arrangement de molécules, mais on peut représenter ça comme ci-dessous :

On voit bien sur cette image que seuls A et T peuvent aller ensemble et que seuls G et C peuvent aller ensemble (un peu comme un Roméo et sa Juliette, ou bien un Jack et sa Rose).
Donc, quand on va voir deux brins appariés, on va voir un truc comme ça :

Pour terminer et obtenir une belle double-hélice, ces deux brins se tordent sur eux-même :



En regardant le deuxième schéma ci-dessus, on peut voire que l'information contenue dans les deux brins est redondante : on peut aisément retrouver les bases d'un brin à partir de l'autre en se servant des appariements spécifiques (un A avec un T, un G avec un C). Donc, par économie, on ne va en représenter qu'un :


qui plus est, sans la chaine de sucres, qui ne contient aucune information. Ne restent que les bases, que l'on représente à l'aide de leurs initiales. Reste donc :

Un morceau d'ADN comme ci-dessus va être désigné sous le nom de séquence d'ADN. Elle peut être plus ou moins longue et contenir différents types d'information, mais ça, on en parlera une prochaine fois.

Un avantage certain à cela (et ça aussi, je vous en parlerai une prochaine fois), c'est qu'une séquence d'ADN peut être vue comme une suite de lettre, de A, T, G et C. Ceci permet d'analyser l'information contenue dans une séquence assez facilement.

Voilà, fin de cette toute première partie, en espérant que ça vous a plu.
À bientôt.

lundi 20 mai 2013

La recherche expliquée à ma mère

Rubrique où j'explique simplement des faits scientifiques, anciens ou nouveaux, le plus clairement possible. N'hésitez pas à commenter si quelque chose n'est pas clair !

Le festival de ce blog est ouvert !

Nouveau blog de vulgarisation.