La résistance aux antibiotiques remonte à la Préhistoire !

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La résistance aux antibiotiques remonte à la Préhistoire ! Après des années de recherches sur l'ADN ancien du pergélisol (sous-sol gelé) des territoires du Yukon daté d'environ 30 000 ans, une équipe de chercheurs franco- canadienne a développé des méthodes permettant d'isoler des gènes particuliers de paléo- bactéries au Centre d'ADN ancien de l'université McMaster (Canada) et au Service de Systématique Moléculaire du Muséum national d'Histoire naturelle. En utilisant les techniques les plus pointues dans le domaine de la biologie moléculaire, les chercheurs ont d'abord mis au point une armada de tests visant à authentifier l'origine des ADN anciens recouvrés dans ces carottes de sol gelé. Des méthodes de code-barres ADN ont ainsi été développées pour extraire des petites séquences d'ADN ancien d'organismes variés : plantes, vertébrés, et donc bactéries. Ces pergélisols ont révélé une grande diversité biologique parmi ces ADN anciens : des séquences de mammouths, de chevaux, de bisons ainsi que de plantes qui n'ont été retrouvés dans cette localité que dans la dernière période glaciaire du pléistocène (-130 000 à - 11000 ans). De manière inattendue, les chercheurs ont découvert des gènes bactériens de résistance aux antibiotiques parmi ces échantillons d'ADN ancien.

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Publié le 24 janvier 2012
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La résistance aux antibiotiques remonte à la Préhistoire !

Après des années de recherches sur l'ADN ancien du pergélisol (sous-sol gelé) des territoires du Yukon daté d'environ 30 000 ans, une équipe de chercheurs franco-canadienne a développé des méthodes permettant d'isoler des gènes particuliers de paléo-bactéries au Centre d'ADN ancien de l'université McMaster (Canada) et au Service de Systématique Moléculaire du Muséum national d'Histoire naturelle.

En utilisant les techniques les plus pointues dans le domaine de la biologie moléculaire, les chercheurs ont d'abord mis au point une armada de tests visant à authentifier l'origine des ADN anciens recouvrés dans ces carottes de sol gelé. Des méthodes de code-barres ADN ont ainsi été développées pour extraire des petites séquences d'ADN ancien d'organismes variés : plantes, vertébrés, et donc bactéries. Ces pergélisols ont révélé une grande diversité biologique parmi ces ADN anciens : des séquences de mammouths, de chevaux, de bisons ainsi que de plantes qui n'ont été retrouvés dans cette localité que dans la dernière période glaciaire du pléistocène (-130 000 à -11000 ans). De manière inattendue, les chercheurs ont découvert des gènes bactériens de résistance aux antibiotiques parmi ces échantillons d'ADN ancien.

Les chercheurs se sont concentrés plus particulièrement sur une séquence du gène de la résistance à la vancomycine, un antibiotique très puissant de la famille des glycopeptides, généralement utilisé en dernier recours dans le domaine clinique. Or, des résistances à cet antibiotique ont émergé dans les années 1980, et causent aujourd'hui encore dans le monde entier des flambées d'infections nosocomiales.

La présence d'homologues de ce gène, c'est-à-dire de gènes très proches, a été identifiée indépendamment dans le laboratoire d'ADN ancien canadien et l'unité « Eco-Anthropologie et ethnobiologie » (MNHN /CNRS), à partir de différents extraits d'ADN issus des mêmes carottes de pergélisol. Il a ainsi été démontré que ces gènes appartenaient à des bactéries contemporaines des mammouths et non à des bactéries modernes dont ils sont génétiquement proches mais présentent également des mutations singulières.

L'équipe a ensuite recréé le produit du gène en laboratoire et démontré que les protéines obtenues avaient une activité et une structure similaires à celles existant aujourd'hui.

C'est seulement la deuxième fois qu'une protéine dérivée d'une séquence d'ADN ancien est synthétisée dans un laboratoire.

Cette découverte apporte un nouvel éclairage sur la compréhension de la résistance aux antibiotiques en démontrant l'ancienneté et le potentiel adaptatif de ces gènes. L'objectif des chercheurs est désormais de poursuivre leurs travaux dans le pergélisol remontant à 1 million d'années.

Les singes raisonnent aussi par analogie

Reconnaître les relations entre les relations, c'est le propre de l'analogie. Que se cache-t-il derrière cette capacité? Est-elle uniquement humaine? Une chatte prend soin d'un chaton, un oiseau nourrit des oisillons : si le contexte est différent, ces deux situations sont analogues et nous savons conclure qu'il s'agit de la mère et de son petit dans les deux cas. Longtemps, les chercheurs ont pensé que ce type de raisonnement analogique était impossible sans langage et qu'il serait limité à l'homme ou au mieux aux grands singes à qui l'on aurait appris un langage. Pourtant deux scientifiques, Joël Fagot au Laboratoire de psychologie cognitive (CNRS/Université de Provence) et Roger Thompson au Franklin & Marshall College aux États-Unis, viennent de démontrer que les singes pouvaient produire des analogies, sans le langage. Les deux chercheurs ont mené leur expérience auprès de 29 babouins (Papio papio) d'âges variables, pouvant librement effectuer l'exercice proposé (cela représente un grand nombre d'animaux pour ce type d'expérience). Dans un premier temps, les singes observaient deux formes géométriques sur un écran tactile, par exemple deux carrés. Après avoir touché l'une de ces formes, deux paires de formes apparaissaient sur l'écran, telles que : un triangle et une étoile pour la première paire, et deux ovales identiques pour la seconde paire. Pour réussir l'exercice et être récompensé, l'animal devait toucher la paire représentant la même relation (d'identité ou de différence) que la paire initiale (ici, les deux ovales). En d'autres termes, le singe devait détecter des relations entre relations, le propre de l'analogie. Après un apprentissage intensif de plusieurs milliers d'essais, 6 babouins ont répondu correctement à la tâche, démontrant ainsi une capacité à résoudre des problèmes d'analogie. Plus encore, les chercheurs ont suspendu la tâche pendant près d'un an avant de la proposer de nouveau aux babouins. Les singes ont réappris la tâche bien plus rapidement que lors des premiers entraînements, ce qui montre qu'ils se souviennent de la situation. Ces travaux prouvent donc que l'analogie est possible sans langage. Mais à quoi cette compétence peut-elle servir chez l'animal? Particulièrement utile au singe et adaptative, cette capacité pourrait notamment servir au transfert de connaissances d'un domaine à l'autre.