Pääbo-17/8 chap3
Chapitre n°3, Amplifier le passé, Serkan, Ernest, Frédéric
Le chapitre en deux mots
Ce chapitre décrit les rencontres faites et les voyages entrepris par Svante Pääbo dans le but de poursuivre sa quête dans l'extraction et l'amplification de l'ADN ancien. Il a pu présenter son travail sur les momies lors d'une conférence suite au succès de son article dans Nature. Les techniques de PCR et de clonage bactérien lui permettent d'obtenir, à partir d'échantillons de tissus anciens, les séquences qu'il souhaite en les amplifiant de nombreuses fois afin d'avoir une quantité d'ADN suffisante pour l'analyse. Par la suite, cela permettra de mettre en évidence des segments qu'il compare à l'ADN d'animaux actuels. Le but de Pääbo est d'étudier l'histoire de l'humanité à partir d'une approche scientifique et ce en comparant des séquences d'ADN ancien avec des séquences d'ADN actuel. La recherche principale qui est l'étude de l'histoire de l'humanité à partir d'une approche scientifique. Il a pour ce faire besoin de s'adapter aux contraintes techniques, d'appliquer les progrès biotechnologiques et de collaborer avec d'autres scientifiques malgré des rencontres infructueuses. Il doit travailler avec des chercheurs renommés dans l'étude de séquences d'ADN. Il a l'occasion de voyager afin d'étudier des animaux qui lui permettront de comparer leurs séquences à ceux de leurs ancêtres comme avec le loup marsupial (Thylacine).
Mots clés
PCR
Clonage bactérien
ADN ancien
Evolution convergente
Aspects
Raisonnement
Svante Pääbo expose les différents raisonnements qui le conduisent à des questionnements ancrés dans sa recherche de l'étude de l'ADN ancien. Il s'intéresse par exemple au loup marsupial qui est une espèce éteinte d'Australie et envisage la possibilité de cloner l'ADN de cet animal. Grâce à cela, il pourra savoir si l'idée d'étudier de l'ADN humain ancien est possible. Il se confronte à des raisonnements qui lui paraissent faux. Il s'agit par exemple de l'évolution humaine à partir des différences existantes dans les séquences d'ADN d'individus vivants et d'en déduire des flux migratoires passés. Cependant, les déductions sont des simplifications abusives, car elles se basent sur des hypothèses qui ne prenaient pas en compte tous les paramètres possibles.
Dans le cadre de ses travaux, Pääbo raisonne à partir de l'évolution convergente. Ce mécanisme explique les ressemblances et les comportements semblables de différentes espèces phylogénétiquement éloignées
mais ont pu évoluer de manière "convergente" dans un milieu environnemental semblable avec des pressions de sélection similaires. En étudiant le lien ancestral entre le loup marsupial et le diable de Tasmanie, Pääbo constate que ces deux espèces sont proches. Par contre, lorsqu'il regarde le lien existant entre ces deux espèces et des marsupiaux d'Amérique du Sud, le lien est très éloigné malgré la ressemblance des marsupiaux américains avec les loups marsupiaux d'Océanie. Il arrive à l'idée que l'évolution a fait en sorte d'engendrer chez les mammifères placentaires, une espèce et chez les marsupiaux, deux espèces qui ressemblaient à des loups malgré leur différences d'un point de vue moléculaire.
Technologies de laboratoire
Afin de répondre à certains questionnements que Svante Pääbo se pose, il utilise diverses biotechnologies:
PCR: Il s'agit d'une méthode qui amplifie une séquence d'ADN initial dans le but d'obtenir une quantité suffisante en vue d'une analyse. Cette technique requiert des nucléotides libres, des amorces et une ADN polymérase (pouvant supporter des températures hautes). Dans un cycle de PCR, la première étape consiste à dénaturer l'ADN, c'est-à-dire à séparer les deux brins d'ADN complémentaires à l'aide d'une température élevée. L'hybridation, qui nécessite une température basse, est la seconde étape du processus qui va permettre aux amorces de se fixer à des sites spécifiques qui correspondront à la partie qui sera amplifiée. La dernière étape est la polymérisation qui opère à des températures relativement stables et élevés. Elle permettra à l'ADN polymérase de synthétiser le brin complémentaire en prélevant les nucléotides libre su milieu. Les cycles s'enchainent de manière successive afin d’augmenter la quantité de matériel génétique de manière exponentielle.
La précision de la PCR accentue les problèmes de contamination d'une manière extrêmement importante. L'ADN peut être amplifié à partir d'une infime quantité de matériel génétique au départ. La moindre molécule d'ADN étranger peut donc fausser les résultats car elle sera également amplifiée. Svante Pääbo doit donc mettre en place des méthodes extraordinairement rigoureuses afin d'empêcher toute contamination.
Clonage bactérien: C'est une technique qui fait intervenir des bactéries dans le but de cloner des séquences d'ADN. Pour ce faire, un plasmide est utilisé comme un vecteur. Il contient la séquence d'ADN désirée. On parle alors de plasmide recombinant. Celui-ci sera insérée dans les bactéries qui sont généralement Escherichia coli. On parle alors de transformation des bactéries. Puis, lors des divisions des cellules bactériennes, celles-ci vont se reproduire (augmenter leur nombre), et donc répliquer leur matériel génétique, ce qui va également augmenter la quantité de séquences d'ADN recombinant.
L'étape suivante consistera à sélectionner les bactéries transformées contenant la séquence d'ADN souhaitée puis d'isoler l'ADN recombinant.
Nature des sciences
Dans ce chapitre, les découvertes, ainsi que les publications de Svante Pääbo, lui font réaliser que sa place dans la science commence à prendre de l'ampleur. Il n'est plus celui qui faisait ces expériences tout seul. Il est maintenant celui qui dirige, inspire et mène les autres.
Il prend également conscience de son manque de connaissance technique dans certains domaines, comme dans les mathématiques. On constate les prémices de collaborations interdisciplinaires futures.
Ce changement de position dans le monde scientifique lui ouvrira la porte à de nouvelles collaborations avec des personnes toujours plus spécialisées dans leur domaine.
On prends également conscience de l'étendue de la science qui ne se limite pas uniquement à l'aspect scientifique, mais est connecté avec d'autres domaines. Par exemple l’Allemagne de l'Est se montre très peu coopérative à cause de ses idéologies. Elle refuse de fournir des échantillons de momies provenant du musée dans lequel Svante Pääbo avait pu obtenir des tissus anciens. La science s'inscrit donc dans un contexte politique et historique.
Questions
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