Darwin dynamite la génétique

[inviteb6b93040]

Darwin dynamite la génétique

Cette contradiction, qui fait osciller la biologie entre le réductionnisme et le holisme, est récurrente. Sa solution implique de changer radicalement de cadre théorique. J’ai proposé une nouvelle théorie qui n’est ni holiste ni réductionniste. Elle confère un rôle décisif aux phénomènes aléatoires – opposée à la vision déterministe qui fonde la notion de programme génétique – notamment dans l’expression des gènes. Ce moteur aléatoire au niveau génétique et moléculaire serait contrôlé par le niveau cellulaire sur le mode de la sélection naturelle. Avec des collègues physiciens, nous avons effectué des simulations informatiques qui montrent la capacité de cellules fonctionnant selon ces principes à s’organiser en tissus. Ces simulations suggèrent aussi une nouvelle manière d’envisager le cancer (3).

Il y avait déjà les mutations aléatoires évolutionnistes et maintenant c'est l'expression des gènes qui serait aléatoire évolutionniste
ça donne plus de poids aux algorithmes évolutionnistes
-----

[JPL]

ça donne plus de poids aux algorithmes évolutionnistes

C'est vraiment obsessionnel chez toi !

[saint.112]

Il y avait déjà les mutations aléatoires évolutionnistes et maintenant c'est l'expression des gènes qui serait aléatoire évolutionniste

Je dois dire que j'ai du mal à comprendre.

1. Qu'est-ce que ça veut dire “aléatoire évolutionniste“ ?
2. Et puis des “mutations aléatoires évolutionnistes“ ? Les mutations sont aléatoires par définition, non pas qu'elles ne soient pas causées par des phénomènes déterministes, mais parce que ce sont de simples erreurs de transcription. L'évolution qui peut résulter d'une mutation donnée est un simple effet de bord. Une mutation n'est donc pas évolutionniste en soi. Elle peut tout aussi bien être létale.
3. Et alors là : “l'expression des gènes serait aléatoire évolutionniste“. Ça fleure bon le charabia jargonnant. À ma connaissance l'expression des gènes n'est pas aléatoire sinon à la marge, sinon nous serions pas ce que nous sommes.

ça donne plus de poids aux algorithmes évolutionnistes

J'ignorais l'existence de ces algorithmes. À vue de nez ça me rend plutôt perplexe.

Cet article du Monde m'a rendu extrêmement perplexe aussi. Je lis :

Mais surtout en raison de « l’idéologie dominante » dans les laboratoires, fondée sur une interprétation des observations et expériences sur le vivant faisant la part belle à un « programme génétique ». Un programme qui serait « écrit » dans l’ADN et qu’il suffirait de lire pour le connaître, le comprendre et résoudre les mystères du vivant.

N'y aurait-il pas là une simplification outrancière de la génétique, voire un contresens ?
Bizarre de la part du Monde.
Tu as en effet une prédilection pour ce genre de "science".

Nico

[Amanuensis]

Cet article du Monde m'a rendu extrêmement perplexe aussi.

Ce n'est pas le journal, mais un blog de journaliste.

La phrase, avec les guillemets, est clairement une interprétation, et parle de la doxa dans les 90 ; un peu poussé et caricaturé, car c'est en repoussoir des théories de Kupiec, le sujet du billet étant un article relatant une expérience dont le résultat s'interpréterait selon ces théories. Et c'était un mode de pensée avant les séquencements massifs, et donc avant les surprises que cela a révélées.

L'expérience est intéressante, et mérite d'être mentionnée et discutée.

(Le titre--celui du billet du blog, et repris ici--est déplorable, mais c'est la "loi du genre".

[A voir en vidéo sur Futura]

[JPL]

J'ai été déconcerté aussi par l'article. Sylvestre Huet est meilleur que cela d'habitude. It's an overinterpretation d'un mécanisme intéressant qui ne me surprend pas énormément. Cela fait longtemps que j'avais lu dans La Recherche ou Pour la Science un article qui insistait sur la part d'aléatoire dans divers mécanismes de la biochimie cellulaire. Finalement qu'est-il dit dans ce cas : qu'au début de la différenciation cellulaire l'activation de divers gènes est plutôt flottante avant que cela se stabilise. Et alors ?

[Amanuensis]

Je vois cela comme un point important.

Cela signifie qu'un mécanisme de "sélection naturelle" est à l’œuvre dans la stabilisation des formes cellulaires, par une interaction entre les populations de cellules et leur environnement qui est alors l'organisme lui-même.

Cela va dans le sens de l'économie, et donc dans le sens de résoudre de mieux en mieux le paradoxe entre la complexité des organismes pluri-cellulaires et la (relativement) faible information contenue dans le génome. Et cela va vient en opposition de la vision simpliste, qui reste très prégnante, du génome comme "programme" qui déterminerait les détails des cellules et des organismes.

L'expérience citée et son résultat sont donc assez importants pour illustrer ces points.

Personnellement, je vois le génome comme un élément particulier de la cellule, ayant son rôle particulier, mais ne rendant pas le reste de la cellule comme accessoire, comme "simple exécutant". Au contraire, on peut voir la cellule, avec tous les mécanismes hérités de la cellule mère indépendamment du génome, comme l'élément le plus important, la spécialisation étant le résultat d'une interaction complexe entre la cellule elle-même, l'information donnée par le génome et l'information donnée par l'environnement. Le génome participe à la stabilisation, mais n'en est pas le moteur exclusif.

---

Je donne juste une opinion ; par expérience discuter ne sert à rien et est une perte de temps dans les conditions de cette discussion, et je n'interviendrai pas plus. Bye.

[JPL]

Je vois cela comme un point important.

Cela signifie qu'un mécanisme de "sélection naturelle" est à l’œuvre dans la stabilisation des formes cellulaires, par une interaction entre les populations de cellules et leur environnement qui est alors l'organisme lui-même.

C'est bien pour cela que je parlais d'un mécanisme intéressant, mais le titre du billet de Sylvestre Huet et l'orientation de son texte me sont apparus inutilement polémiques.

[Mickey-l.ange]

Bizarre de la part du Monde.

Bonjour,

Le Monde est un journal fiable ?

[JPL]

Il ne faut pas parler ici du journal mais d'un blog bien connu hébergé, comme d'autres, si le site du Monde.

[saint.112]

En fait je ne suis pas sûr d'avoir exactement compris l'article car il fait référence à des débats que je ne connais pas.
Corrigez-moi si je me trompe : selon les auteurs, contrairement à la pensée dominante, l'expression des gènes ne serait pas absolument déterministe mais comporterait une part d'aléatoire.
Est-ce que ce n'est pas enfoncer une porte ouverte ? Tous les zèbres se ressemblent (forcément ce sont des zèbres ) mais il n'y en a pas deux qui ont les mêmes rayures. Chaque être humain a des empreintes digitales différentes. C'est que l'expression des gènes connait des variations d'un individus à l'autre. On sait ça depuis longtemps, non ?
J'ai encore raté quelque chose ?
Nico

[Amanuensis]

C'est que l'expression des gènes connait des variations d'un individus à l'autre. On sait ça depuis longtemps, non ?

Oui, mais ce n'était pas attribué à de l'aléatoire dans le fonctionnement de la cellule, mais plutôt aux différences entre génomes. Chez les êtres vivants à reproduction sexuée, il n'y a pas pas, sauf cas particuliers, deux génomes identiques, d'où une première source de variabilité. À un même gène peut correspondre différents allèles, et les différences entre allèles peuvent amener des expressions différentes d'un même gène.

Ensuite, dans le cas de jumeaux homozygotes, on observe un reliquat de variation, mais l'idée dominante était d'attribuer cela à l'environnement de l'organisme le long de son histoire, en commençant par exemple avec la position dans l'utérus.

L'idée ici est qu'il y a une variabilité à l'échelle des cellules à génome identique. Je peux imaginer divers provenances, comme l'environnement immédiat de la cellule, mais aussi le fait que quand une cellule se divise, les deux cellules filles ne contiennent pas exactement le même contenu du cytoplasme: l'environnement intra-cellulaire de l'ADN peut différer légèrement, et cela pourrait suffire. Ou encore on peut imaginer des erreurs de recopie dans les méthylations. Et évidemment des mutations génétiques.

[invite9dc7b526]

Que les zèbres soient tous différents ne dit pas que leur développement est aléatoire. Chaque zèbre s'est développé dans un environnement différent, et il est concevable que l'environnement exerce une influence déterministe sur le développement d'un organisme.

[yves25]

Je vois cela comme un point important.

Cela signifie qu'un mécanisme de "sélection naturelle" est à l’œuvre dans la stabilisation des formes cellulaires, par une interaction entre les populations de cellules et leur environnement qui est alors l'organisme lui-même.

Ca, je comprends mais je me pose bêtement la question du tout début de l'embryon. Il n'y a pas beaucoup d'environnement à ce stade.

EDIT: pas vu le message 11 d'Amanuensis qui répond plus ou moins à ma question.

[Amanuensis]

Ca, je comprends mais je me pose bêtement la question du tout début de l'embryon. Il n'y a pas beaucoup d'environnement à ce stade.

La gravitation, la position des cellules les unes par rapport aux autres (nombre de voisines, position relative des voisines), des gradients chimiques, ...

Peut-être pas beaucoup, mais est-ce qu'il faut beaucoup?

[invite6486d7bd]

La gravité semble ne pas jouer un rôle très important dans le développement embryonnaire, mais on ne peut pas généraliser sans vérification bien sûr, ça dépend peut-être aussi des espèces.

Voir cet article :

Au cours du développement embryonnaire précoce des Amphibiens, plusieurs événements ont été décrits comme pouvant être dépendants de la gravité terrestre : la rotation d'équilibration de l'œuf, la migration du pronoyau femelle, la symétrisation bilatérale de l'individu, l'orientation des premiers plans de clivages.

Cette idée de dépendance, émise depuis plus d'un siècle, relevait uniquement d'observations et d'expériences réalisées sur Terre, en présence de la gravité 1G.

L'accès à des périodes de micropesanteur de longue durée, au cours de vol orbitaux sur la station spatiale Mir, a permis de montrer que chez l'Amphibien Urodèle Pleurodeles waltl, un développement embryonnaire complet et l'éclosion de larves morphologiquement normales peuvent être obtenus en l'absence de la gravité terrestre.
Tous les embryons développés en micropesanteur présentent une symétrie bilatérale normale.
La rotation d'équilibration de l'œuf, qui se réalise sur terre après la fécondation, n'est pas nécessaire chez les Urodèles pour la détermination du plan de symétrie bilatérale.

Les résultats obtenus chez le Pleurodèle sont en accord avec ceux observés précédemment chez l'Anoure Xenopus laevis et le Poisson Oryzias latipes

https://www.google.fr/url?sa=t&rct=j...9h7HFL01Ey-GVA

[saint.112]

Oui, mais ce n'était pas attribué à de l'aléatoire dans le fonctionnement de la cellule, mais plutôt aux différences entre génomes. Chez les êtres vivants à reproduction sexuée, il n'y a pas pas, sauf cas particuliers, deux génomes identiques, d'où une première source de variabilité. À un même gène peut correspondre différents allèles, et les différences entre allèles peuvent amener des expressions différentes d'un même gène..

J'ai lu il y a un moment un article sur les motifs du vivant comme les zébrures, les taches des félins, les coquilles de certains mollusques, etc. Le dessin n'est pas codé par le génome mais celui-ci lance un algorithme de développement en général périodique dont certaines variables sont aléatoires. Ce qui fait que tous les tigres se ressemblent sauf dans les détails.
Les pétales de fleurs ont été un des premiers sujets de réflexion d'Alan Turing.
J'ai lu quelque chose de similaire sur le développement du SNC. Le neurones croissent à partir de cellules souches mais sans suivre un schéma prédéterminé comme le serait un circuit électronique. Ils doivent seulement de développer selon une direction donnée pour aboutir à un endroit spécifié. Il y a donc une part de hasard dans la façon dont chacun chemine.

Nico

[Amanuensis]

Dans l'article il est question de sélection darwinienne, ce qui va plus loin que la simple variabilité. La variabilité n'est qu'une des conditions nécessaires. Une fois qu'on est clair qu'il y a bien des sources de variabilité autres que le génome, faut regarder les autres conditions. Ce sont:

- hérédité de la variation ; (et dans le cas de l'expérience, c'est une hérédité autre que le génome)

- nombre de descendants corrélé avec ce qui varie et avec des conditions environnementales.

[JPL]

Oui mais de sélection au sein d'un tissu en cours de différenciation. Donc il faut préciser que c'est purement somatique car le terme de sélection darwinienne pourrait induire certains en erreur.

[Archi3]

Il me semble que la critique de la notion de "programme" génétique est assez ancienne, voir par exemple :

https://sniadecki.wordpress.com/2013/10/24/atlan-adn/

qui met l'accent sur le fait que l'ADN est plus une banque de "données" qu'un "programme" (et les données peuvent être lues ou non suivant l'environnement, mais sans programme défini).

Y a plus à certains que réaliser que le cerveau n'est pas non plus un "programme"...

[invite6486d7bd]

Y a plus à certains que réaliser que le cerveau n'est pas non plus un "programme"...

Bonne remarque, ce qui amène à mon avis à se poser la question de l'existence ou non de la "programmation" embryonnaire différemment.

On sait que l'agencement cellulaire de certaines zones (mais pas toutes) du système nerveux est très précis, au neurone près.
C'est le cas par exemple du système visuel de la mouche.
De plus, certaines études, non encore parfaitement établies certes, montrent qu'il y a un genre d'étiquetage des cellules permettant leur migration à des emplacements précis du système nerveux central.

On peut donc penser qu'il n'y a pas un seul mécanisme permettant le développement des organismes.
Il pourait y avoir un mécanisme se faisant "au hasard" et un autre, conjoint, qui se ferait dans le sens d'une programmation génétique.
La programmation étant dédiée aux mécanismes qui initialement produites au hasard au cours de l'évolution se seraient ensuite "fixées" définitivement. (les instincts etc)
Ce qui nous amène à la notion d'inné phylogénétique.

[inviteb6b93040]

Alors comment des cellules souches se transforment en fonction de l'endroit où elle sont injectées ?

Injecter des cellules souches directement dans le cerveau de patients victimes d'un accident vasculaire cérébral a permis une régénération des tissus touchés et une récupération de certaines fonctions motrices.
http://www.sciencesetavenir.fr/sante...s-degats_30871

à partir de quand les cellules d'un foetus se différencient et pourquoi ?

Stade Moment
Fécondation 0
Stade 2 cellules 30 h
Stade 4 cellules 45 h
Stade 8 cellules 60 h
Morula 4 jours
Blastula 5 jours
Nidation 7 jours
Ensuite, commence une réorganisation et une spécialisation des cellules de l’embryon ; c’est le stade gastrula. A ce moment, on distingue clairement plusieurs types cellulaires dans l’embryon.

L’embryon s’enfonce alors littéralement dans l’endomètre, la paroi de l’utérus qui le recouvre: c’est la nidation. Des cellules de l’embryon se multiplient et pénètrent dans l’endomètre. C’est ainsi que se forme le placenta. A partir de ce moment, l’embryon ne dépend plus exclusivement de ses propres réserves nutritives : il va recevoir les nutriments dont il a besoin par l’intermédiaire du sang maternel dans lequel baignent certaines de ses cellules.
https://www.sio2.be/cours/bio5/ch2.htm

[inviteb6b93040]

et on peut même se passer de cellule souche

Une collaboration internationale de scientifiques, dirigée par l’Université de Bristol, a montré qu'il était possible de re-programmer tout type de cellules humaines en un autre type cellulaire sans passer par la "case" cellule souche.
...
"Mogrify" combine pour un type cellulaire donné, d’une part des données d’expression génétique, et, d’autre part, les systèmes régulateurs parallèles, pour prédire les facteurs cellulaires indispensables à l’induction de la transdifférentiation. Les premiers essais, faits en étroite collaboration avec l’université de Monash en Australie, ont été extrêmement encourageants et les auteurs ont ainsi créé un atlas de reprogrammation cellulaire.
http://www.rtflash.fr/prediction-inf...tive-1/article

[sunyata]

Darwin dynamite la génétique

Il y avait déjà les mutations aléatoires évolutionnistes et maintenant c'est l'expression des gènes qui serait aléatoire évolutionniste
ça donne plus de poids aux algorithmes évolutionnistes

Qu'Est-ce que le hasard ?
C'est un écran de fumée, pour dire notre impuissance à extraire plus d'information du système étudié. Il y a une limite irréductible à l'information qu'on peut obtenir d'un système.
Et cela d'autant plus qu'un organisme vivant est un processus dissipatif loin de l'équilibre. Ceci explique cela.
Ce qu'on appelle hasard, correspond à notre impossibilité d'anticiper l'issue d'une rencontre entre un flux d'énergie et une barrière de potentiel, en raison de la sensibilité aux conditions initiales.
Entre le réductionnisme et le Holisme, il y a les lois physiques, et la thermodynamique.
Il s'agit donc d'un processus chaotique plutôt q'un processus aléatoire.

Cordialement.

[JPL]

Baratin !

[invite0bbe92c0]

C'est un écran de fumée,

Sur ce point particulier, on se doit de vous reconnaître une certaine expertise.

[saint.112]

Baratin !

What else?
Nico

[sunyata]

Baratin !

---> Générateur de réponses aléatoire...

[sunyata]

Sur ce point particulier, on se doit de vous reconnaître une certaine expertise.

What else ?

[mh34]

Stop!
merci.

[invite14397db8]

"Avec d’autres collègues nous étudions de manière expérimentale l’expression aléatoire des gènes afin de montrer qu’il s’agit d’un aspect essentiel de la différenciation des cellules en types différents et non d’un simple «bruit» parasitant le déroulement d’un «programme génétique» auquel la plupart de mes collègues adhèrent toujours comme paradigme de la biologie. Cette nouvelle approche pourrait résoudre le mystère des relations entre la formation d’un individu et l’évolution des espèces sous la forme d’un processus unique, régulé par la sélection naturelle (4)"

Pourtant c'est bien du bruit. Si il a raison et que tout le génome est sous sélection, toute la théorie de l'évolution et de la génétique des populations s'effondre. Le projet ENCODE et ses interprétations ont fait mourir de rire (ou de colère) les spécialistes de l'évolution. Voir par exemple: https://academic.oup.com/gbe/article...ts-Function-in (et l'article est assez "amusant" à lire).