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Janvier 2005 n°224 Ce bulletin est un compte-rendu de lectures que diverses et il est volontairement généraliste. Il essaye, d'attirer

l'attention sur des données pouvant avoir un impact en biotechnologie, surtout appliquées aux productions agricoles, à leur transformation et à l'environnement. Il abandonne généralement les sujets, souvent importants, traités dans votre quotidien habituel ou la presse hebdomadaire, scientifique ou non. Il ne peut, du fait du champ exploré, et de son unique rédacteur un peu gâteux, entrer en compétition avec ces derniers.

Je présente d'avance mes excuses auprès des lecteurs pour les erreurs se glissant inévitablement dans mes analyses, et les choix peut-être pas toujours pertinents. L'actualité immédiate ne peut être mon fort à cause des délais de lecture et de mise en forme. Je cherche à commenter des articles quand ils arrivent dans les bibliothèques, et ne fais pas la course à l'Internet, bien que j'aie la chance de pouvoir en disposer.

Etant obligé de limiter la diffusion initiale du document-papier pour des raisons pratiques, j'encourage une distribution plus large par les destinataires. Nous essayons de rendre la version Internet plus accessible, compte tenu de son volume non négligeable.

Des délais de parution ont pu être constatés ces derniers temps. Ils sont dus à des difficultés personnelles qui m'écartent de temps à autre de mes lectures préférées.

Je ne suis, par ailleurs, pas capable de me substituer aux thésitifs pour leurs bibliographies. Je peux les aider, mais pas me substituer à leurs directeurs.

La nomenclature en biologie est un des points qui nous fragmente en sectes, j'essaye, dans la mesure où j'arrive à la trouver, la signification de tous les sigles abscons qui parsèment les articles (et donc mes textes), éventuellement en éclairant un certain nombre de notions dont le non spécialiste n'est pas forcément informé, quitte à répéter ces explications, car tout le monde ne lit pas les paragraphes de ce Bulletin du début à la fin. Les chapitres Sociétés et Politique sont très rudimentaires par rapport à ce qui est accessible. Ils ont pour objectif de rappeler aux scientifiques que nous ne sommes pas sur une île isolé et si les découvertes scientifiques sont passionnantes pour nous, les applications intéressent beaucoup de monde.

Une version plus complète de ce bulletin est accessible sur le site de l'INRA www.inra.fr. sous son nom dans : Information Scientifique et Technique puis Publications INRA en ligne.

Le signe ### dans cette version papier indique quelques développements supplémentaires ou des commentaires additionnels consultables dans la version électronique. André BERKALOFF

e-mail : [email protected]

Concepts et Techniques 1. Les hélicases Sgs1 et Srs2 limitent la fréquence

des recombinaisons mitotiques en tenant compte assez strictement de l'homologie entre elles (voir, éventuellement, une mise au point dans S Gangloff et al.; Médecine/Science 16 (OCT00) 1102-1105 à ce sujet ).

SGS1, comme SRS2 codent, chez la levure, deux hélicases surveillant l'état de l'ADN au cours de la phase précoce de la phase S, éliminant tous les appariements anormaux. Des mutations dans ce gène ou dans ceux de la réparation des mésappariements (MMR) empêchent la suppression des recombinaisons entre séquences similaires, mais non identiques (homéologues). Une analyse mutationnelle du gène SGS1 indique que l'activité hélicase est exigée pour les recombinaisons aussi bien homéologues qu'homologues et que les 200 acides aminés C-terminaux de l'enzyme sont responsables de la suppression de la recombinaison homéologue via le

mécanisme. MMR. R Miller Spell et al.; Genetics 168 (DEC04) 1855-1865.

Si Sgs1 et Srs2 limitent les recombinaisons mitotiques, il existe de nettes différences dans leurs rôles respectifs en ce qui concerne la reconnaissance des homéologues.

� �� 2. La recombinaison méiotique est amorcée par

une coupure double-brin de l'ADN en des sites spécifiques. Une distribution des crossovers tout le long des chromosomes et assurant, en particulier, au moins un échange par chromosome sans surcharger les autres chromosomes en de tels échanges, est assurée par ce que l'on appelé au cours des années 1915-1920 l'interférence. La réparation de ces coupures entraîne des échanges de segments, avec des échanges réciproques ou crossovers (CO) et non réciproques (NCO). Un certain nombre de gènes de Saccharomyces cerevisiae interviennent dans la

Le Bulletin des BioTechnologies – Janvier 2005 – n°224

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régulation de la distribution des crossovers méiotiques: MUS81-MMS4, MSH4-MSH5 et MLH1-MLH3 (MSH pour MutS Homolog etc…)

On vient de montrer qu'ils correspondent à trois voies différentes. COs et NCOs utilisent des voies différentes de réparation. MUS81-MMS4 est une endonucléase clivant, de préférence des structures particulières de l'ADN. Cette enzyme ne se préoccupe pas de la répartition des crossovers, tandis que les deux autres complexes, MSH4-MSH5 et MLH1-MLH3 s'en occupent au sein d'une seconde voie. Une troisième voie, un peu curieuse (au moins pour moi), et réprimée par MSH4-MSH5, cause des crossovers néfastes. JL Argueso et al.; Genetics 168 (DEC04) 1805-1816.

� �� 3.### La sélection des séquences ARN au cours de

l'épissage grâce à une distribution particulière des activateurs et répresseurs exoniques est analysée dans Z Wang et al.; Cell 119 (17DEC04) 831–845, article commenté par XD Fu; p.736-738.

Un exon comporte usuellement entre 100 et 300 nucléotides, tandis que les introns sont beaucoup plus variables (entre 50 nt et plus de 100 kb). Les séquences critiques pour le positionnement des sites d'épissages sont situées du côté intron. Mais, pour les introns les plus grands, on peut distinguer des unités de 50 à 250 nucléotides encadrées par des signaux classiques d'épissage, comme si l'intron était constitué d'éléments distincts apposés.

La détermination du site implique des interactions d'abord au sein de l'exon puis de l'intron.

Les auteurs comparent ces résultats avec ceux de XH Zhang et al.; Genes & Development 18(01JUN04) 1241-1250 qui ont examiné, eux, la fréquence des octamères de nucléotides dans des exons internes non codant à ceux de pseudoexons non épissés, ainsi qu'à des régions 5' non traduites de gènes non épissés.

Mais il existe quand même des discordances qui indiquent qu'il y a, très certainement, des faux positifs.

� �� 4. .### On reconnaît de plus en plus une

distribution inhomogène des constituants cellulaires des bactéries, comme on l'a fait pour le noyau des eucaryotes. La découverte des homologues bactériens de l'actine et de la tubuline a commencé par révéler un cytosquelette qu'on croyait réservé aux eucaryotes.

Tubulines et actines interviennent lors de la division cellulaire et la ségrégation des chromosomes bactériens. Ainsi FtsZ, homologue de tubuline, est le principal composant de l'anneau Z assurant la constriction de la cellule lors de la division.

EC Garner et al.; Science 306 (05NOV04) 1021-1025 décrivent la polymérisation de la protéine ParM (Partitioning M) qui assure la distribution et la ségrégation des ADNs plasmidiques au cours de la division cellulaire.

Le locus par (partitioning) des plasmides de type R1 comporte trois composants remarquables. Ce sont un site"centromere-like" dans le locus parC, une protéine ParR reconnaissant l'ADN, et une adénosine triphosphatase ParM.

ParM forme des filaments dynamiques (en fait apparaissant et disparaissant rapidement) s'étendant d'un pôle à l'autre. L'ADN du plasmide est associé aux deux extrémités de ParM. Tout indique qu'il pousse les plasmides aux deux extrémités de la cellule.

L'élongation est très rapide et ne prend que 10 secondes. La dislocation semble être liée à une course entre la polymérisation et l'ATPase ParM. Dès que l'élongation ralentit l'ATPase finit rapidement par libérer l'ADN de son propulseur.

� �� 5. .### Un nouveau mécanisme de pilotage de

l'expression génique vient d'être révélé chez les eucaryotes. Trois articles décrivent comment la transcription par la polymérase II se termine (M Kim et al.; Nature 432 (25NOV04) 517-522, S West et al.; p.522-525 et A Texeira et al.; p.526-530, discutés par D Tollervey; p.456-457). On pensait, sans conviction, que la terminaison sans régulation fine est acceptable par la cellule, car on n'a pu définir de sites discrets facilitant cet arrêt, même si une telle régulation peut causer des dégâts (transcription prématurée donnant des produits tronqués ou trop tardive perturbant les régulations des gènes suivants). De fait, des arrêts de transcription en des sites variables sont observés. Chez Escherichia coli le facteur de terminaison Rho courre après la polymérase et les pauses de la polymérase permettent de la rattraper et de couper le transcrit au niveau des signaux ADN de terminaison.

S West et al. et A Texeira et al. montrent que le clivage est autocatalytique dans le cas des gènes de ββββ-globine. On retrouve des ribozymes analogues dans certains gènes de Didymium iridis et Physarum polycephalum, ce qui fait penser que le mécanisme a été largement conservé chez les eucaryotes. La protéine fonctionnellement équivalente à Rat1 est Xrn2 et assure la dégradation des parties superflues du transcrit.

� �� 6. .### LH Wong et al.; Trends in Genetics 20

(DEC04) 611-616 discutent des rôles possibles de éléments transposables concentrés au niveau de centromères et des régions péricentriques des chromosomes au cours de l'évolution. Ils discutent, de plus, des "défenses" apportées contre des intrusions supplémentaires dans la structure centromériques de nouveaux éléments mobiles.

Il existe trois arguments en faveur de l'implication des éléments transposables dans l'évolution. Un certain nombre d'éléments sont uniquement observés dans les centromères. C'est le cas des rétrotransposons de la famille Ty3/gypsy chez les différentes graminées où la conservation de séquences est nette.

Les éléments rétrotransposables du maïs (CRM) sont irrégulièrement truffés de satellites de 156 pb (CentC). CRMs et CentCs sont associés à la protéine centromérique CENH3. On retrouve un peu la même chose chez le riz.

Les séquences semblent avoir évolué de concert, ici comme chez la Drosophile. La famille de satellites de D.virilis pvB370 dérive des transposons pDv. La famille péricentrique des Cétacés (les dauphins et baleines) correspond à la partie 3' de L1 un des


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constituants de la famille des LINEs. Tout indique que ces éléments ont servi de patron qui a été copié pour construite les séquences centromériques.

Enfin les transposases codées peuvent servir à construire des protéines de l'hétérochromatine centromérique. CENP-B est une de ces protéines. Elle s'associe aux αααα-satellites humains et à des satellites de la souris. Pour l'instant,on ne connaît aucune fonction pour elle et on peut même s'en dispenser. Et, pourtant, la CENP-B box, contribue à l'efficacité des chromosomes artificiels humains. Elle semble y jouer un rôle dans la construction centromérique. Ce qui est intéressant est que cette protéine ressemble beaucoup à une transposase TC1/mariner. Chez Schizosaccharomyces pombe, les homologues de CENP-B, la protéine liant les ARS (Autonomously Replicating Sequences) Abp1, les homologues 1 et 2 de CENP-B, Cbh1 et Cbh2 se lient chacune à des répétitions périphériques du centromère. Enfin Abp1+ Cbh1 ou Abp1 + Cbh2 initient la formation de l'hétérochromatine. Je vous fais grâce du rôle de ces répétitions qui codent des ARNs interférants.

� �� 7. .### La cellule vérifie tous ses produits, quand

elle ne peut le faire elle en meurt. Le contrôle de qualité des protéines membranaires est l'objet d'une revue de MP Krebs et al.; Trends in Biochemical Sciences 29 (DEC04) 648-655. La stabilité thermodynamique semble le critère vérifié par la cellule. Il est possible de leurrer le système de vérification avec des chaperones naturelles ou artificielles.

Il semble que plusieurs mécanismes concourent à cette vérification, ne serait-ce que parce que la conformation doit être vérifiée dans les domaines situés dans le cytoplasme, la membrane et hors de la cellule. Eliminer les protéines malformées nécessite de pouvoir le faire au sein de la membrane ce qui n'est pas évident. Mais toutes ces difficultés ont été résolues par la cellule.

� �� 8. Les intégrines, récepteur des molécules de la

matrice extra-cellulaire, coopèrent avec les récepteurs des facteurs de croissance pour réguler l'effet de ces facteurs. Elles le font de différentes manières.

Il existe des interactions directes au sein de complexes donnant lieu, à la réception du signal, à une modification post-traductionnelle et de la conformation de l'un ou de l'autre récepteur liée à l'activation du complexe récepteur. Le seuil d'activation des récepteurs est manifestement abaissé en présence de la matrice. Il existe également des interactions indirectes par un partage des voies signalisatrices aval, comme l'impact des deux récepteurs sur une protéine kinase ou une protéine adaptatrice communes. C ffrench-Constant et al.; Trends in Cell Biology 14 (DEC04) 678-686.

L'article s'intéresse principalement aux interactions directes. Les intégrines sont des récepteurs hétérodimériques à composition combinatoire qui assurent une intégration des signaux extra-cellulaires.

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9. Les signaux échangés entre plantes et animaux, examinés dans leurs aspects écologiques, sont analysés dans une revue de HM Schaefer et al.; Trends in Ecology & Evolution 19 (NOV04) 577-584.

Les signaux visuels des fleurs et des fruits sont assez bien connus. La question posée est celle de leur origine évolutive. Ces signaux sont destinés à de nombreux animaux consommant fruits et nectars.

Les théories à ce sujet ont surtout été basées sur les relations épigamiques (dans le cadre de la reproduction des animaux).

Les signaux des plantes vers les animaux sont relativement constantes dans le temps et l'espace. Leur dynamique est donc relativement limitée. Les plantes ne disposent pas, par ailleurs, des possibilités du caméléon et des stratégies des animaux face à des prédateurs. Le signal qu'elles émettent est sans trop d'ambiguité et sa finalité simple (fécondation et dispersion des graines, par exemple, indépendante du contexte. Elles ne disposent pas des modifications du comportement démontrées par les animaux. Les animaux répondent au signal à des fins alimentaires. Les systèmes sont donc, en principe, plus simples. Les auteurs ont encore simplifié en ne s'intéressant qu'aux signaux visuels délaissant les signaux olfactifs.

Comme souvent, ces études sont basées sur des corrélations, notamment dans les mimétismes.

� �� 10. Lorsque les cellules de Saccharomyces

cerevisiae entrent en méiose, ses chromosomes cessent de regrouper leurs centromères à l'un des pôles du noyau (orientation Rabl, je n'ai pas réussi à trouver l'origine de ce nom) pour passer à ce que l'on appelle le stade "bouquet" où ce sont les télomères qui se rassemblent.avant de donner lieu à la synapsis où les télomères se séparent.

Ce stade "bouquet" nécessite l'activité de la protéine Ndj1 (alias Tam1) que l'on retrouve au niveau des télomères. Si on analyse ce qui se passe lors de la recombinaison entre séquences homologues dispersées (ectopiques, donc pas uniquement les allèles mais entre répétitions, par exemple), on peut constater que la distance au plus proche télomère influe sur cette recombinaison, plus la séquence est proche plus elle est engagée dans des recombinaisons. La localisation des télomères influence probablement l'organisation et la mobilité des chromosomes dans leur entier durant une courte phase de la première division qui comporte la recherche des homologies par l'appareil méiotique. HB Schlecht et al.; Genetics 168 (NOV04) 1189-1203.

Cette recombinaison ectopique peut être la cause de non disjonctions fâcheuses. Les eucaryotes ont donc inventé des mécanismes évitant ces effets intempestifs.

Usuellement les mécanismes éteignant l'expression des séquences présentes à trop d'exemplaires. Il est vraisemblable que ces mécanismes interviennent également dans la répression de la recombinaison non allélique. La formation de cassures doubles brins initiant la recombinaison est manifestement facilitée dans les régions non répétées.

Il est, par ailleurs, probable que l'organisation tridimensionnelle des chromosomes dans le noyau,


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qui n'est nullement aléatoire, favorise des recombinaisons alléliques.

Mais la fréquence des recombinaisons ectopiques est plus forte quand les deux inserts ectopiques sont proches des télomères. Il est vraisemblable que la concentration des télomères participe à ce phénomène. C'est ce qu'ont vérifié les auteurs.

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11. En comparant 3 750 paires de gènes humains et murins,pour y détecter des séquences régulatrices conservées, H Iwama et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101 (07DEC04) 17156-17161 ont constaté que les plus fortes conservations portent sur les régions régulatrices des facteurs de transcription, tout particulièrement ceux impliqués dans le développement.

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Les Productions Végétales Les gènes et les génomes

12. On affirme, usuellement, que les divergences de séquences influent négativement sur la fréquence de recombinaison homologue. Cela est logique mais non démontré au niveau moléculaire, au moins chez les eucaryotes. Ce que l'on savait auparavant chez les plantes était déduit des recombinaisons méiotiques. Les appariements entre chromosomes homéologues (homologues, mais dans des garnitures chromosomiques différentes, comme les trois jeux de paires de chromosomes du blé tendre) conduisent à des multivalents lors des appariements et donc à une stérilité. On a constaté, dans des croisements entre tomate cultivée et ses parents sauvages, une répression des recombinaisons entre les deux garnitures. Des chercheurs israéliens ont étudié l'effet de cette divergence dans les répétitions directes chez Arabidopsis. R Opperman et al.; Genetics 168 (DEC04) 2207-2215. Ils l'ont fait en fonction du nombre, le type et la position des nucléotides différents.

Les auteurs montrent qu'une différence d'un nucléotide sur 618 a déjà un effet important (décroissance de trois fois), mais

cet effet n'augmente que faiblement jusqu'à ~0,5% de divergence (0,16% dans le cas précédent), où un effet de saturation apparaît. La position d'un non appariement d'un seul nucléotide n'a pas d'influence sur la réduction de fréquence correspondante. Cela n'est pas contradictoire avec ce que l'on sait chez la levure de bière ou la saturation est liée à l'activité du système de réparation des mésappariements. (Voir le § Concept.)

� �� 13. Alors que la plupart des ADNs mitochondriaux

des animaux évoluent très rapidement, ceux des angiospermes subissent une évolution particulièrement lente.

La famille des plantains (Plantago) semble faire exception, et certains de leurs ADNs mitochondriaux évoluent 10 fois plus vite que ceux des animaux. Y Cho et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101 (21DEC04) 17741-17746.

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L'expression génique 14. B Otzen-Petersen et al.; Plant Science 167

(DEC04) 1283–1289 ont isolé des gènes des inhibiteurs de RNase L, et piloté leur expression par interférence ARN (RNAi) chez des Nicotiana et Arabidopsis.

Ils l'ont été chez Nicotiana benthamiana et Nicotiana tabacum et utilisés pour induire le PTGS (PostTranscriptional Gene Silencing) chez des Nicotiana. La répression de leur production chez

N.benthamiana par VIGS (Virus-Induced Gene Silencing) a des effets notables sur la morphologie et la croissance de la plante mais n'a pas d'effet sur la sensibilité au virus Y de la pomme de terre.

Il semble que l'inhibition de la RNase L n'est pas la fonction principale des inhibiteurs mais que ces inhibiteurs aient un rôle important dans le développement normal.

� �� La transformation des plantes

15. Les systèmes de sécrétion de type IV transportent ADN et protéines dans les cellules cibles de plusieurs bactéries dont Agrobacterium tumefaciens. On vient de montrer que la protéine de la membrane plasmique (interne) VirB10 subit une transition structurale en réponse à l'utilisation de l'ATP par les sous-unités VirD4 et VirB11. VirB10 interagit avec la protéine de la membrane interne VirD4 indépendamment du statut énergétique cellulaire, tandis que la modification liée à l'utilisation de l'ATP est nécessaire à la formation du complexe VirB10 avec les protéines de la membrane externe VirB7 et VirB9. Dans ces conditions, le T-DNA (celui qui va être injecté dans la cellule hôte) est transmis des composants internes du canal transmembranaire VirB6 et VirB8 vers ceux de l'espace périplasmique et de la membrane externe, la

piline VirB2 et VirB9. VirD4 et VirB11 organisent donc le couplage, par VirB10, entre transfert à travers la membrane interne vers celui à travers la membrane externe.

� �� 16. V Srivastava et al.; Trends in Biotechnology 22

(DEC04) 627-629 décrivent un système d'intégration génique sans marqueur persistant. Ils proposent de combiner l'élimination des séquences ADN devenues inutiles et l'intégration du transgène au cours de la transformation des plantes. Ils utilisent deux systèmes de recombinaison site-spécifique, l'un pour l'intégration, et l'autre pour disposer des séquences devenues inutiles après l'intégration. Ils utilisent les systèmes classiques Cre–lox, FLP–FRT et R–RS.

L'utilisation des recombinases site-spécifique pour cibler un transgène doivent satisfaire à deux prérequis


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: une efficacité suffisante et une expression reproductible du transgène inséré.

On peut arriver, avec un schéma de sélection approprié, à obtenir une insertion unique en un site

donné dans 40 à 60% des cas. La méthode de transformation semble fort peu importer.

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La Reproduction 17. ### Le passage d'une fécondation croisée à une

autofécondation est une tendance générale dans l'évolution des plantes, et il a eu lieu à de nombreuses reprises.

MA Nasrallah et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101 (09NOV04) 16070-16074 décrivent la variabilité de ce caractère important au sein de l'espèce Arabidopsis thaliana où toutes les accessions disponibles sont auto-fertiles alors que la plante dérivent de plantes où la fécondation croisée est maintenue par l'auto-incompatibilité que son équipe a beaucoup étudiée, et où le système en cause est basé sur le locus S.

Ainsi A. thaliana Col-0 porte un locus S non fonctionnel porteur d'allèles inactivés de SRK et SCR (pseudogènes) qui sont tous deux portés par le chromosome IV dans une région de 10kb. Les auteurs ont vérifié que le système peut redevenir fonctionnel par addition des allèles normaux.

KK Shimizu et al.; Science 306 (17DEC04) 2081-2084 se penchent sur ces deux types de pseudogènes et leur fixation au cours de l'évolution, c'est à dire sur la sélection qui a entraîné cette situation. Il semble que cette évolution soit récente, car elle a eu lieu depuis l'expansion post-Pléistocène de l'espèce, après les grandes glaciations, après la séparation, il y a environ 5 millions d'années, d'Arabidopsis lyrata qui est restée auto-incompatible. Cela rappelle la proposition de Darwin qui voyait dans l'autogamie une assurance pour la reproduction, quand les individus sont rares et illustre la règle de Baker selon laquelle les espèces colonisatrices sur de grandes distances sont, en général, auto-compatibles (pour cette raison).

Il existe, chez Arabidopsis thaliana, trois pseudogènes SCR-like liés au pseudogène de SRK (ΨSRK). ΨSCR1 est situé environ 700 pb en amont de ΨSRK. ΨSCR2 et ΨSCR3 sont distants de 22 pb et 8,5 kb en amont d'ψSRK.

Les auteurs ont séquencé les ψSCR1 chez 21 écotypes eurasiens d'A.thaliana. On n'y détecte que 4 polymorphismes nucléotidiques au sein de 881 sites silencieux. C'est beaucoup moins que la moyenne pour

les gènes nucléaires et surtout que chez Brassica oleracea qui est auto-incompatible.

� �� 18. De nombreuses fleurs combinent des caractères

destinés à attirer les pollinisateurs. Dans certains cas cela peut aboutir à un isolement reproductif dans la mesure où les visiteurs diffèrent.

On regroupe sous le nom de syndrome de pollinisation tous les caractères qui favorisent une pollinisation particulière. On peut trouver des syndromes différents dans des espèces très proches et compatibles sexuellement, ce qui facilite leur caractérisation génétique.

Il existe ainsi des Scrofulariacées comme les Mimulus qui sont pollinisées par, soit des abeilles, soit des oiseaux, et pour lesquelles ont peut effectuer des croisements fertiles.

Mimulus lewisii est à pétales roses, et elle est visitée par les bourdons, tandis que M.cardinalis et à fleurs rouges visitées par les oiseaux-mouches. Un seul locus YUP (YELLOW UPPER) présente plusieurs allèles alternatifs gouvernant la présence de caroténoïdes (voir le Bulletin de Janvier 2004 §14). Le yup de M.cardinalis implanté chez M.lewisii donne des fleurs jaunes-orangées qui attirent beaucoup plus les oiseaux mouches (et vice-versa).

Clarkia breweri, une Oenothéracée californienne est pollinisée par des papillons de nuit (le Sphyngides Hyles lineata) grâce à l'acquisition d'une S-linalool synthase qui crée un parfum que ne possède pas C.concinna, pour laquelle l'activité de cette enzyme est très faible (0,1% de celle de C.breweri).

Le problème de Clarkia est que sa génétique est inexistante et une analyse fine du déterminisme génétique en est entravée. On pourrait utiliser les Petunia, comme le suggèrent J Stuurman et al.. Genetics 168 (NOV04) 1585-1599.

Chez les Petunia, P.axilaris est pollinisée par les papillons nocturnes (Manduca contracta et M.diffissa subsp.petuniae), tandis que P.integrifolia l'est par des abeilles diurnes.

Les auteurs envisage de transplanter les gènes dont on pense qu'ils sont importants chez Petunia hybrida très bien connu sur le plan génétique.

� �� Le développement

19. Le locus sun, situé sur le bras court du chromosome 7 de la tomate, régule la forme du fruit.

Les allèles des parents sauvages de la tomate cultivée confère la forme allongée des fruits des diverses tomates de type Roma. E Van der Kamp et al.; Genetics 168 (DEC04) 2127-2140 ont cartographié ce locus et les régions flanquantes à partir d'un croisement L.esculentum Sun1642 et L pimpinellifolium LA1589. Le locus sun résulte probablement d'un évènement d'insertion/délétion d'une trentaine de kb placé dans une région

génétiquement constamment renouvelée du génome de la tomate créant de nombreux allèles.

� �� 20. J Li et al.; Genetics 168 (DEC04) 2187-2195

ont localisé un QTL (Quantitative Trait Locus), gw3.1 du riz, qui concerne le poids moyen du grain, et qui est situé dans une région de 93,8kb péricentromérique du chromosome 3. L'allèle dominant d'0ryza rufipogon confère une petite taille au grain

Un QTL gouvernant la taille du grain de maïs est situé dans la région homéologue du chromosome 1 ce qui suggère que ce locus est associé à la domestication des céréales


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� �� 21.### De nombreuses plantes ont une structure

juvénile avant de passer à une structure adulte capable, ultérieurement et à la suite d'un seconde transition, de fleurir. La transition juvénile/adulte est accompagnée d'un remaniement notable du corps de la plante. Sur le plan appliqué, on a intérêt à raccourcir la période juvénile pour obtenir rapidement une fructification (évidemment pas pour les épinards).

On a donc recherché des mutants effectuant cette transition de façon précoce. On l'a fait chez Arabidopsis où cela est plus commode. A Peragine et al.; Genes & Development 18 (01OCT04) 2368-2379 ont identifié deux gènes qui tous deux sont impliqués

dans le "silencing" post-transcriptionnel. (PTGS)—SUPPRESSOR OF GENE SILENCING3 (SGS3) et SUPPRESSOR OF GENE SILENCING2 (SGS2)/SILENCING DEFECTIVE1 (SDE1)/RNA-DEPENDENT POLYMERASE6 (RDR6).

Ces gènes permettent la production de siRNAs et certains de ces ARNs interférants maintiennent la phase juvénile.

SGS3 code une nouvelle protéines spécifique des plantes tandis que SGS2/SDE1/RDR6 code une polymérase ARN-dépendante (RdRP) transformant les ARNs simples brins en ARNs doubles brins et amplifiant les ARNs interférants. Ces deux gènes sont impliqués dans les défenses contre certains virus.

� �� La Physiologie des Plantes

22.### Les concentrations locales d'auxine sont responsables de nombreuses actions différentielles de cette hormone végétale. Elles résultent d'un transport orienté depuis les feuilles vers le site d'action. Ce transport résulte d'une distribution asymétrique de facilitateurs du transport. Ces facilitateurs sont les protéines PINFORMED (PIN). cette localisation dépend du type de tissu. Une mise au point sur les fonctions de protéines est parue dans NJ Kaplinsky et al.; Science 306 (29OCT04) 822-823 basé sur l'article de J Friml et al.; p.862-865.

� �� 23. ### Les réactions des plantes aux carences en

phosphate sont analysées par CA Ticconi et al.; Trends in Plant Biology 9 (NOV04) 548-555. Les plantes activent, dans ces conditions, un jeu de réponses adaptatives qui aboutissent en un recyclage amélioré du phosphate et en un remaniement dur système racinaire. L'ensemble des effets d'une telle carence finit par être bien connu, et les recherches se concentrent sur les évènements moléculaires initiaux : la réception du signal de carence, la transmission de ce signal et l'intégration des données sur le statut du phosphate dans et hors de la plante.

Le phosphate ne manque pas dans les sols, mais ses formes moléculaires en font un nutriment difficilement disponible car les formes solubles et assimilables ne représentent que 1/1000 de celle des autres nutriments minéraux du sol (mis à part le fer bien sûr). Quand un agriculteur est riche, il s'en sort en fournissant des engrais phosphatés traités pour être facilement disponibles. Ce n'est pas un choix toujours possible dans certaines régions du globe.

Quand les phosphates sont limitants, la plante va essayer de maintenir le niveau de phosphore inorganique (Pi) cytosolique. L'alimentation de la glycolyse va être assurée par des voies n'exigeant ni Pi, ni adénylate. Ceci est permis par l'utilisation de kinases pyrophosphate-dépendantes comme la phosphofructokinase, une glycéraldehyde-3-phosphate déshydrogénase non phosphorylante qui crée un court-circuit vers le glycérate-3-phosphate, et un jeu d'enzymes convertissant le phosphoenolpyruvate en pyruvate sans utilisation d'ADP.

Alors que les membranes des autres organismes sont riches en phospholipides, les plantes en sont particulièrement économes, comme si c'était une adaptation à des carences chroniques en Pi.

La perception de la concentration du Pi dans un sol hétérogène doit être effectuée avec une résolution spatiale élevée. Les mutants pdr2 indique l'existence d'un point de contrôle dans le développement des racines gouvernés par la présence de Pi. Une faible teneur en Pi perturbe les mitoses du méristème racinaire. Mais on n'en sait guère plus.

Un problème rencontré est que la réponse à une réalimentation en Pi n'est perçue que par une partie du système racinaire, et la nature du signal impliqué dans ce phénomène reste énigmatique.

� �� 24 ### JM Alonso et al.; Science 306 (26NOV04)

1513-1515 décrivent, dans le cadre du numéro consacré aux signaux, les quatre modules principaux constituant la voie de signalisation de l'éthylène.

Il s'agit du relais à transfert de phosphate entre une histidine et un aspartate, l'unité comportant EIN2 (Ethylene INsensitive), le composant de dégradation des protéines basé sur l'ubiquitine et la cascade transcriptionnelle.

L'étude de l'éthylène a été longtemps compliquée par la très petite taille de la molécule qui limite ses interactions avec un récepteur éventuel. On a fini par en détecter dans le réticulum endoplasmique, et on a constaté qu'il ressemble aux récepteurs bactériens à histidine kinase. Un cofacteur à cuivre renforce sa spécificité et son affinité.

également. Elle ressemble donc aux MAPKKKs (Mitogen-Activated Protein Kinase Kinase Kinases) et doit avoir le rôle répresseur dans la cascade en l'absence d'éthylène. On ne sait cependant pas comment le complexe ETR1-CTR1 inactive le composant positif de la voie, EIN2.

Le modèle général d'action envisagé actuellement stipule que le récepteur bloque la réponse via CTR1 en l'absence d'éthylène. La fixation de ce dernier inactive le récepteur, et donc CTR1. Tout ceci reste à confirmer.

� �� 25. ### A Gfeller et al.; Science 306 (26NOV04)

1515-1516, passent en revue les acteurs du système de défense des plantes contre les agressions biotiques, et plus particulièrement la famille des médiateurs de ces défenses que sont les dérivés de l'acide jasmonique. Mais ces dérivés agissent, également, au cours du développement.

Parmi les centaines de gènes dont l'expression est modifiée dans les heures qui suivent une attaque


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d'insectes, nettement plus de la moitié l'est via des dérivés de l'acide jasmonique. Des faits saillants de leur activité, on peut retenir l'activation spécifique d'ubiquitine-ligases E3 qui suppriment des acteurs protéique des voies de signalisation.

La revue insiste sur les données récentes, notamment sur les facteurs de transcription actifs dans ces voies.

� �� 26.### Les fonctions et régulations des invertases

de plantes sont envisagées dans une revue de T Roitsch et al.; Trends in Plant Biology 9 (DEC04) 606-613.

Je rappelle que les invertases sont responsables du clivage du saccharose en glucose et fructose. Les plantes en possèdent trois types localisés dans l'apoplaste (la paroi et les espaces intercellulaires) avec Inv-CW, le cytoplasme (Inv-N) et la vacuole (Inv-V).

Les invertases extracellulaire et vacuolaires sont impliquées dans de nombreux mécanismes physiologiques car leurs substrats sont à la fois des substrats énergétiques et des signaux métaboliques affectant l'expression de plusieurs classes de gènes. .

L'utilisation du saccharose comme source de carbone et d'énergie implique le clivage de la liaison entre les deux hexoses. Deux enzymes différentes s'en chargent. La glycosyltransférase sucrose-synthase donne de l'UDP-glucose et du fructose et permet de conserver l'énergie de la liaison. Les invertases hydrolysent le substrat saccharose de façon irréversible en glucose et fructose.

Il existe plus de 300 séquences d'invertases dans les banques de données représentant plus de 200 isozymes différentes d'environ 50 espèces de plantes.

Inv-Vs et Inv-CWs sont très proches par leurs séquences et leurs fonctions. On connaît deux gènes d'Inv-Vs et six de Inv-CWs. La structure de ces gènes est conservée entre mono- et dicotylédones. Une particularité conservée chez les bactéries, la levure et les plantes est la présence d'un minuscule exon de neuf nucléotides dans tous les gènes de ces invertases à l'exception d'un seul. Les gènes des Inv-CWs de la pomme de terre et de la tomate sont disposés en tandem et ceci semble conservé chez les autres plantes.

Ces deux types d'isozymes sont des ββββ-fructofuranosidases, à pHopt acide (pH 3.5–5.0 pour les Inv-CWs) et acceptent d'autres fructofuranosides (stachyose et raffinose) comme substrats, mais avec une efficacité réduite. Toutes deux sont des glycoprotéines et Inv-CW est détruite quand on déglycosyle l'enzyme. Le site actif de ces dernières comporte une cystéine active.

Les Inv-Ns ont un pHopt entre 6,8 et 8,0. On ne possède guère d'informations sur leurs fonctions, sinon que leur activité est faible et rapidement perdue. On a cependant cloné quelques uns des gènes les codant. Leurs séquences sont très fortement homologues et nettement différentes des invertases acides. Ce ne sont pas des glycoprotéines et elles ne sont capables que d'hydrolyser le seul saccharose, et ne sont donc pas des fructofuranosidases. On ne les a caractérisées que chez les cyanobactéries hors des plantes et elles sont peut être le résultat d'un transfert

horizontal à partir de symbiotes et ne sont donc pas des fructofuranosidases.

La régulation de la production des invertases est essentiellement transcriptionnelle, et ces régulations diffèrent d'un tissu à un autre et d'un stimulus à l'autre.

Le lien entre le métabolisme primaire et l'action des diverses phytohormones qui accélèrent la croissance de la plante est, d'abord, énergétique et les sucres n'y font pas exception. Mais la localisation asymétrique d'invertases acides résulte de la redistribution de l'auxine et suit, ainsi, la gravité.

� �� 27.### Que tous les organes floraux soient des

différenciations de feuilles est une notion ancienne (Goethe en 1790). On a, plus récemment, avancé dans l'identification des gènes et protéines permettant la différenciation des fleurs.

Les régulateurs de l'expression génique dits à MADS box jouent un rôle essentiel dans l'organisation florale avec les fonctions dites A,B et C abondamment illustrées au cours des dix dernières années.

La famille de gènes SEPALLATA (SEP) est difficile à caractériser, car tous les gènes sont redondants, et il faut tous les inactiver pour reconvertir une fleur en un paquet de sépales, c'est à dire des feuilles presque normales. Un article du groupe de Yanofsky, G Ditta et al.; Current Biology 14 (09NOV04) 1935–1940 montre, à présent, que la famille comporte un quatrième gène, SEP4. Une mutation dans ce gène uniquement n'a aucun effet. Là encore, il faut inactiver les quatre gènes pour observer un effet. Mais la régression va encore plus loin, car une quadruple inactivation remplace les pièces florales par des feuilles complètes, y compris avec les trichomes caractéristiques des feuilles d'Arabidopsis. Voir le commentaire de C Surridge; Nature 432 (11NOV04) 161. Cette famille de gènes amène certains à en faire une classe à part dans le système des gènes homéotiques ABC gouvernant la formation de la fleur et à en faire la classe E.

� �� 28. J Hagenblad et al.; Genetics 168 (NOV04)

1627-1638 ont cartographié finement deux loci impliqués dans la période de floraison chez Arabidopsis thaliana, FRI (FRIGIDA) et FLC (FLORICAULA). Ils ont analysé 196 accessions et ils ont mesuré le polymorphisme en séquençant systématiquement 17 fragments d'environ 500 pb.

Leur algorithme basé sur la similarité des haplotypes (une combinaison particulière d'allèles ou de variations de séquences suffisamment liés sur un chromosome pour être transmis de concert). Du fait de l'hétérogénéité des populations, l'utilisation de marqueurs isolés n'aurait pas permis de cartographier aussi finement FRI.

� �� 29. ### Les interactions épistatiques jouent un

rôle probablement important dans la diversification évolutive. L'épistasie est une forme d'interférence, au niveau du phénotype, entre deux gènes non alléliques (entièrement différents) qui est, en définitive, conditionnée par le modificateur et pas le gène principal.


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Chez Arabidopsis thaliana, FRI et FLC régulent, ainsi, la période de floraison de façon coordonnée et une modification "physiologique" de l'un doit être associée à une autre dans le second gène. Ce qui est maintenant montré, c'est que ces interactions épistatiques contribuent à la variabilité latitudinal dans les populations (selon la latitude terrestre). AL Caicedo et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101 (02NOV04) 15670-15675.

� �� 30. Des chercheurs (dont le groupe de Quail et des

chercheurs de Maxygen) montrent que le

phytochrome-interacting transcription factor, PIF3, stimule précocément le développement photo-induit du chloroplaste. E Monte et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101 (16NOV04) 16091-16098.

La teneur cellulaire en protéine PIF3 décline rapidement vers un niveau de base en présence de lumière, mais remonte rapidement à l'obscurité. PIF3 devrait intervenir précocément à la transition obscurité lumière sur les signaux des phytochromes.

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Les Symbioses 31. ### La différence entre symbiose et

parasitisme est souvent ténue, comme le montrent de nombreux champignons. Dans le cas des Rhizobiacées, la multiplicité des souches et la transmission de racine à racine devrait favoriser les souches qui investissent plutôt dans leur propre propagation que dans la fixation de l'azote. C'est au moins ce qu'une approche darwinienne suggère. RF Denison et al.; Microbes & Infection 6 (NOV04) 1235–1239 soutiennent que les Légumineuses sont capables de sélectionner les souches les plus mutualistes en pilotant la teneur des nodules en oxygène et en malmenant la reproduction des Rhizobium mauvais fixateurs d'azote.

Chez Bradyrhizobium japonicum et quelques autres espèces, les bactéries qui s'échappent du nodule sénescent sont apparemment des descendants des bactéroïdes et ont pu être examinées par la plante. Chez Sinorhizobium meliloti, par contre et comme chez tous les Rhizobium induisant des nodules à croissance indéterminée, les bactéroïdes sont dans un état définitif, et ne réversent pas en bactéries. Mais toutes les bactéries entrant dans le nodule ne donnent pas des bactéroïdes, et il faudrait que la plante ne s'intéresse qu'aux formes "bactériennes" susceptibles de se reproduire.

Les auteurs ont analysé expérimentalement l'hypothèse de sanctions contre les moins mutualistes des souches de Rhizobium, ainsi que les astuces possibles pour un Rhizobium lui permettant d'échapper aux sanctions.

� �� 32. Les Gloméromycètes (champignon de la

symbiose mycorrhizienne arbusculaire dont (Glomus, Gigaspora, Scutellospora et Acaulospora) possèdent une αααα-tubuline ancestrale proche de celle des Chytridiomycètes. N Corradi et al.; Fungal Genetics & Biology 41 (NOV04) 1037-1045. Les séquence de ces champignons sont très difficiles à comparer, car l'extraction des ADNs du sol pose des problèmes très difficiles, et de nombreuses homologies observées se sont révélées issues de tout autre organisme que le champignon.

Les tubulines sont souvent utilisées dans l'établissement des phylogénies. Les Chytrides sont connus depuis le Devonien et, bien que placés parmi les protozoaires par certains, ce sont d'indéniables champignons unicellulaires. Ce sont cependant les seuls à posséder un flagelle "normal", les autres champignons ne possède pas la structure 9 microtubules périphériques plus 2 axiaux.

� �� Les Pathogènes des Plantes et les Mécanismes de Défense

33. Les gènes R de résistance, qui permettent de reconnaître des motifs particuliers codés par les gènes d'avirulence du pathogène, sont supposés être sous une forte sélection. AL Caicedo et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101 (14DEC04) 17444-17449 ont étudié la variabilité des séquences des homologues de Cf-2 dans une population de Solanum (alias Lycopersicon) pimpinellifolium, un parent très utilisé pour introgresser des gènes utiles de cette plante immangeable dans la tomate.

Le locus Cf-2 est impliqué dans les résistances à Cladosporium fulvum (d'où la dénomination). Il existe au moins 26 homologues différents de Cf-2. Les individus de S. pimpinellifolium diffèrent dans le nombre des homologues de Cf-2 Ces homologues diffèrent par un polymorphisme,soit de substitutions de paires de bases isolées, soit d'insertions-délétions dans les répétitions riches en leucines classiques dans les gènes R. Il existe manifestement une sélection contre la modification des acides aminés dans la partie N-terminale et peut-être une certaine sélection positive dans la partie C-terminale. Quelques échanges entre

gènes permettent, par ailleurs, une variation des séquences.

� �� 34. ### La résistance de la tomate au champignon

pathogène foliaire Cladosporium fulvum et gouvernée par les gènes Cf. Le gène Cf-9 (également dénommé 9C), bien connu, et le gène apparenté 9DC correspondent à la protéine d'avirulence sécrétée Avr9. Ces deux gènes ont été introgressés à partir de la tomate sauvage Lycopersicon (alias Solanum) pimpinellifolium.

Des chercheurs de Wageningen ont séquencé le groupe de gènes de L.pimpinellifolium entourant ces deux gènes, et montrent que 9DC et Cf-9 sont alléliques (variants alternatifs). Le groupe de gènes comporte cinq homologues complets avec deux Cf-9 encadrant trois 9DC. Deux des gènes 9DC(9DC1 et 9DC2) sont identiques, tandis que 9DC3 est identique à 9D dans sa partie amont et à Cf-9 dans sa partie aval. 9DC est donc le résultat d'une recombinaison intragénique entre Cf-9 et 9D. Les gènes 9DC ont été engendrés par des recombinaisons inégales intra- et intergéniques, conservant les régions terminales,


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mais réarrangeant profondément la région centrale. Les trois gènes 9DC répondent à Avr9, mais 9DC2 est le déterminant principal de la résistance dans la lignée de L.pimpinellifolium utilisée. M Kuijt et al.; Genetics 168 (NOV04) 1655-1663. Voir également le résumé de la thèse de M Kuijt à http://library.wur.nl/ wda/abstracts/ab3632.html. Il a, en effet, étudié les huit tomates sauvages connues pour la reconnaissance d'Avr9 et Avr4. Ces deux éliciteurs sont tous reconnus par les tomates, ce qui indique une ancienneté de la confrontation.

� �� 35. ### Les sojas américains sont tous sensibles à

une rouille qui vient d'atteindre les Etats-Unis. Cette souche de Phakopsora pachyrhizi est la plus virulente connue, et son diagnostic a déclenché une panique générale aux Etats-Unis, vus les effets ailleurs. E Stokstad; Science 306 (03DEC04) 1672-1673.

Cette rouille était absente des Amériques. Originaire de l'Asie du sud-est, (elle a été détectée en 1902 au Japon), elle est passée en Afrique en 1996,. Elle est apparue en Amérique du Sud en 2001 et aux Etats-Unis en 2004 (avec les spores convoyées par la série d'ouragans de l'automne). Par chance, l'essentiel de la récolte de l'année avait été engrangée. Il existe une seconde rouille du soja, P.meibomiae, mais elle est nettement moins virulente. Les deux rouilles infectent également bien d'autres Légumineuses, mais P.pachyrhizi est capable d'infecter 95 espèces. Il est donc impossible de l'éradiquer. Heureusement, elle ne supporte pas le gel. Elle pourra cependant persister dans les états du sud et remonter, chaque printemps, vers le nord. Beaucoup de fongicides semblent efficaces, mais c'est du côté des résistances que l'on se rue. On a analysé un millier de lignées de soja et toutes se sont révélées sensibles. Des lignées résistantes doivent exister, car on a identifié quatre dans les années 70s qui étaient résistantes à une seule souche de la rouille, mais elles étaient tellement sensibles aux autres pathogènes qu'on les a rapidement abandonnées. Le salut pourrait venir de gènes provenant d'autres Légumineuses comme des variétés de haricots. Le problème est d'arriver à cloner ces gènes, les exprimer dans des sojas "transgéniques" sera alors possible et on imagine la bagarre en perspective.

Le problème est que l'on ne sait cultiver la rouille qu'in planta. Par ailleurs, sans pression de l'opinion agricole, et du fait de sa taille (700 Mb), on n'a pas réussi à séquencer son génome. Enfin, c'est un des

agents de bioterrorisme inventoriés par les Etats-Unis, et on ne peut y travailler que dans les laboratoires de sécurité de Fort Detrick.

Une autre approche, mais assez lourde, est de rechercher les protéines participant à la résistance. On a déjà commencé à travailler sur une rouille voisine (dite "sèche") pour échapper à la contrainte de Fort Detrick, en espérant transposer les résultats. Mais les chercheurs travaillent sur des peptides de défense, or jusqu'à présent, ils sont très difficiles à mettre en œuvre.

� �� 36. Les NADPH oxydases utilisent les électrons

produits pour engendrer des oxygènes réactifs (ROS). Les ROS sont des mécanismes de défense, mais également des signaux potentiels.. F Malagnac et al.; Fungal Genetics & Biology 41 (NOV04), 982-997 montrent que les enzymes codées par les deux gènes de Podospora anserina, PaNox1 et PaNox2 sont indispensables à la différenciation des asques (PaNox1) et à la germination des ascospores (PaNox2). PaNox1 agit manifestement en amont d'ASK1, une MAPKKK (Mitogen Activated Kinase Kinase Kinase.

� �� 37 Les virus à ARN positif (directement traductible)

sont une originalité parmi les virus, car ils sont à la fois messagers et doivent être répliqués. Encore faut-il ne pas se tromper de brin pour ces deux opérations

Le virus de la mosaïque de la Luzerne et des virus voisins font bande à part, car ils ne possèdent pas de structure tRNA-like comme les Bromovirus et ne se réplique qu'en présence de la protéine de capside.

. On sait que le virus de la mosaïque de la Luzerne n'est infectieux que si la protéine de capside reste liée à la partie aval du génome. LM Guogas et al.; Science 306 (17DEC04) 2108-2111 montrent que des répétitions AUGC, dans cette région, s'associent à des séquences Pro- Thr-x-Arg-Ser-x-x-Tyr de la protéine de capside et que ce complexe se replie de façon coordonnée, permettant la réplication du génome viral.

Les AUGC en orientation opposée s'apparient et les appariements sont stabilisés par une interaction arginine-guanine plaçant les As et Gs en ordre inversés au sein du duplex. C'est probablement un mécanisme comparable à celui des ARNs viraux à extrémité 3' tRNA-like (Mosaïque du navet, par exemple) qui permettent eux aussi la réplication.

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Les Insectes et leur Maîtrise 38.### Les microsatellites sont de courtes

répétitions de 1 à 6pb seulement, organisées en tandem. Ce sont de puissants marqueurs du fait de leur très grand polymorphisme, de la facilité de détection en PCR.

On n'arrive, cependant, pas à utiliser, pour des raisons inconnues, des marqueurs microsatellites chez les Lépidoptères. C'est gênant car de nombreuses chenilles sont des pestes agricoles.

Il semble que ce soit lié à l'existence de multiples copies d'un même microsatellite dans le génome avec des séquences flanquantes identiques (plus de 70%

des microsatellites sont flanqués de séquences répétitives) ce qui ne facilite pas leur distinction et leur utilisation qui est basée sur des microsatellites à simple copie, comme le suggèrent E Meglecz et al.; Molecular Ecology 13 (JUN04) 1693–1700 qui ont révélé ces caractéristiques chez Parnassius apollo et Euphydryas aurinia qu'ils ont comparé avec celles d'un aphide.

Théoriquement, la divergence des séquences flanquant les microsatellites devrait conduire, par des mutations indépendantes, à un état de simple copie. Ce que l'on observe chez les Lépidoptères


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indiquerait que ces satellites sont à des stades précoces de leur évolution. On pourrait donc étudier ces stades initiaux chez ces insectes.

� �� 39. Une ébauche de séquence génomique du ver à

soie Bombyx mori est présentée par Q Xia et al.; Science 306 (10DEC04) 1937-1940, avec 91% de tous les gènes de l'insecte et une couverture de 5,9 fois. Les auteurs comparent avec les séquences de Drosophila melanogaster, des moustiques d'araignée et de papillons séquencés.

� �� 40. T Sakurai et al.; Proceedings of the National

Academy of Sciences USA 101 (23NOV04) 16653-16658 ont identifié et caractérisé fonctionnellement le récepteur de phéromone du ver à soie, Bombyx mori. Le bombykol a été la première phéromone sexuelle identifiée. Les auteurs ont identifié le gène d'un récepteur olfactif (BmOR-1) couplé à une protéine G de cette phéromone (BmGαq) exprimés chez le mâle, ce qui est attendu, et porté par le chromosome sexuel Z. C'est probablement le seul récepteur existant chez B.mori.

� �� 41. Les deux espèces jumelles de mouches des

fruits Bactrocera tryoni et Bactrocera neohumeralis, se distinguent par leurs périodes d'accouplement. Celle-ci est déterminée par l'horloge circadienne et les signaux lumineux. La différenciation des deux espèces est liée à une modification de l'expression du gène du cryptochrome qui est identique dans les deux cas. X An et al.; Genetics 168 (DEC04) 1987-1998.

� �� 43. Les batrachotoxines sont des alcaloïdes

stéroïdiens neurotoxiques que l'on trouve dans la peau de batraciens Dendrobatidés de Colombie (Phyllobates) et le plumage de passereaux de Nouvelle Guinée (Ifrita). JP Dumbacher et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101 (09NOV04) 15857-15860 suggère que cette toxine est fournie par leur nourriture et provient de coléoptères mélyridés (Choresine). Il ne reste plus qu'à démontrer que ces coléoptères les collectent de plantes (?).

� �� 44. Après ingestion par l'Anophèle vecteur (par

exemple A.gambiae) d'un sang infecté par un Plasmodium, le protozoaire va subir une fécondation dans le tube digestif, de l'insecte, ce qui va donner des ookinètes mobiles. Ces ookinètes vont traverser les entérocytes en détruisant localement la membrane

plasmique, avant de sortir au niveau de la membrane basale de la cellule, où ils se transforment en oocystes. Cette traversée est accompagnée d'un déchet considérable dû aux défenses de l'insecte. Les oocystes vont ensuite se convertir en sporozoïtes qui sont la forme de transmission via les glandes salivaires. K Kadota et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101 (16NOV04) 16310-16315 viennent de caractériser la protéine qui permet l'attaque de la membrane plasmique. Sans cette protéine, le Plasmodium cesse d'être infectieux.

� �� 45. Des chercheurs chinois s'intéresse au

"changement de phase" des criquets migrateurs, phénomène que des entomologistes français dénommaient "effet de groupe" il y a une cinquantaine d'années, qui se traduit par un changement de coloration, une comportement grégaire et prépare physiologiquement la migration et qui est lié à une densité forte des individus après une pluie favorable, mais rare dans les zones désertiques qu'ils occupent (on se sert de ces indices météorologiques pour prévoir les invasions). Ces invasions deviennent de plus en plus fréquentes en Chine à cause de négligences dans la surveillance des zones de reproduction.

Les auteurs ont analysé à grande échelle la transcription du génome, selon la démarche classique, et comparé les tissus dans les deux phases. L Kang et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101 (21DEC04) 17611-17615. Ils ont détecté 532 gènes dont l'expression est modifiée. Globalement, la plupart des gènes des pattes postérieures et du tube digestif sont réprimés plus ou moins complètement au cours de la phase grégaire (ce qui ne les empêche pas d'être voraces), tandis que des gènes de la tête sont stimulés de façon spectaculaire, notamment ceux des "juvenile hormone-binding proteins", des hexamérines,des prophénoloxidases (l'animal est très sombre au cours de cette phase) et les hémocyanines, sont très fortement exprimées.

� �� 46. Anopheles gambiae se défend contre le virus

O’nyong-nyong (un arbovirus), dont il est avec Anopheles funestus, un vecteur, en utilisant l'interférence ARN (RNAi), comme le font les plantes. KM Keene et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101 (07DEC04) 17240-17245.

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Les Biopesticides 47. S Morin et al.; Insect Biochemistry & Molecular

Biology 34 (NOV04) 1225-1233 décrivent comment on peut détecter les allèles de résistance récessive à la δδδδ-endotoxine Cry1Ac de Bacillus thuringiensis (Bt) chez Pectinophora gossypiella (pink bollworm) entraînant une survie sur des cotons transgéniques. Ils détectent les mutations dans les trois allèles de résistances et dix génotypes (r1r1, r1r2, r1r3, r2r2, r2r3, r3r3, r1s, r2s, r3s et ss) au niveau du locus de cadhérine. La méthode détecte l'allèle de résistance chez un hétérozygote r1s, r2s ou r3s, même mélangé à un pool de sensibles. Cette méthode pourrait être plus

avantageuse que la quête de rares individus homozygotes résistants.

� �� 48. Les virus associés aux guêpes facilitent la

répression du système immunitaire des hôtes parasités et le développement des œufs et des larves de la guêpe. Les polyDNAvirus sont divisés en bracovirus des guêpes braconides et ichnovirus des Ichneumonidés qui sont d'autres hyménoptères parasitoïdes. La séquence génomique d'un polyDNAvirus (Bracovirus de Cotesia congregata) de ces guêpes a été réalisée au Genoscope d'Evry.


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B Provost et al.; Journal of Virology 78 n°23 (DEC04) 13090-13103. Les auteurs constatent une amplification considérable des gènes de virulence de ce virus. Ces polyDNAvirus sont intégrés comme provirus dans le génome de la guêpe et ne se multiplient donc pas dans un cycle infectieux, ils constituent une nouvelle batterie de gènes de la guêpe).

� �� 49. Aureobasidium pullulans est un champignon

levuriforme épiphyte (phyllosphère et carposphère) dont certaines souches comme LS30 et L47 ont une activité pesticide contre des pathogènes post-récolte. On a suggéré de les utiliser dès avant la récolte. Mais leur isolement est difficile et leur caractérisation et comparaison n'en sont pas facilitées. Des chercheurs italiens ont utilisé une caractérisation moléculaire par AFLP (fluorescent Amplified Fragment Length Polymorphism) pour pouvoir les caractériser et, surtout, les protéger industriellement. F De Curtis et al.; Postharvest Biology & Technology 34 (NOV04) 179-186.

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50. La compétitivité des souches microbiennes et essentielles quand on veut leur faire coloniser un milieu donné, en particulier la rhizosphère. Les Pseudomonades sont parmi les meilleurs colonisateurs des milieux en général, et de la rhizosphère en particulier. Certaines souches sont utilisables comme agents pesticides et de bioremédiation des sols. S Capdevila et al.; Microbiology 180 (NOV04) 3889-3807 étudient le mécanisme de motilité de Pseudomonas fluorescens F113 (isolé de la rhizosphère de la betterave et, plus particulièrement une région de 6,5 kb impliquée dans les synthèse et extrusion flagellaires. Elle comporte les gènes fliC, flaG, fliD, fliS, fliT et fleQ et fleS. La plus grande partie de cette région a été séquencée, et des mutants ont été créés. Plusieurs mutants aflagellés (donc non motiles) affectés dans les gènes fliC, fliS et fleQ, ainsi qu'un mutant fliT à motilité réduite ont été obtenus. Ces mutants sont complètement évincés de la rhizosphère par la souche normale F113. Un mutant affecté dans le gène flaG possède des flagelles plus long que la normale, mais avec une motilité et une capacité de colonisation égale à la F113. Ce n'est qu'en milieu riche et sans limitation en fer que ce mutant est plus mobile.

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Les Productions animales Les Gènes et Génomes

51. On admet que les chromosomes Y (des mâles hétérogamétiques) doivent présenter une diversité génétique réduite du fait que la population génétique effective est un quart de celle des autosomes. En fait, elle est encore plus réduite que prévu. Il semble que ceci soit dû, soit à une population génétique effective réduite des mâles (mâles ayant réussi à se reproduire), soit à une forte sélection de la diversité nucléotidique des séquences dans des chromosomes non recombinants. Des chercheurs suédois ont essayé de débrouiller la situation avec le chromosome W des oiseaux (spécifique des femelles), chez 10 races différentes du poulet domestique où ils ont reséquencé 7 643 pb chez 47 individus. Ils montrent que la sélection est le seul facteur rendant compte des résultats obtenus. S Berlin et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101 (09NOV04) 15967-15969.

� �� Le Développement

52. La segmentation du mésoderme présomitique est régulée par Notch qui va entraîner l'horloge de segmentation.

On vient de montrer que cette horloge comporte un antagoniste de Wnt, Nkd1, qui est transcrit de façon oscillatoire, en phase avec celle du récepteur lunatic fringe (L-fng) de Wnt, et qui est donc un nouveau composant de cette horloge. A Ishikawa et al.; Mechanisms of Development 121 (DEC04) 1443-1453.

La transcription de nkd1 dépend de Wnt3a, et les oscillations dépendent de Hes7 (Hairy and Enhancer of Split 7 chez Drosophila). On a toujours admis que Wnt intervient en amont de Notch, mais ces résultats indiquent que Notch peut également agir en amont de Wnt.

� �� 53. Les facteurs Wnt interviennent dans différentes

organogenèses. Wnt agit sur les facteurs de transcription LEF1/TCF (Lymphoid Enhancer Factor et T-Cell Factor). Ces facteurs de transcription LEF1/TCF sont les médiateurs nucléaires de la voie Wnt assurant l'activation des gènes sensibles à cette voie. Lef1 et Tcf1 sont exprimés simultanément dans le mésoderme présomitique et agissent de façon

redondante sur la somitogenèse. On place classiquement Wnt (une molécule sécrétée) en amont du récepteur Notch au cours de la somitogenèse. J Galceran et al.; Genes & Development 18 (15NOV04) 2718-2723 montrent que c'est la régulation de l'expression de Delta-like1 (Dll1 codant un autre ligand de Notch) qui permet l'implication de la voie Wnt/Notch dans la somitogenèse. La suppression de la fonction LEF1 bloque l'induction des cofacteurs TCF. LEF1 se lie en de multiples sites du promoteur de Dll1. Des mutations de LEF1 affectent le patron des somites. Parallèlement, des mutations de ces sites empêchent l'expression de Dll1 dans le mésoderme présomitique. Enfin l'activation de la voie en aval de Notch avec β-caténine et LEF1 active l'expression de Dll1.

� �� 54. La protéine Ezh2 confère aux complexes PRC2

et PRC3 (Polycomb Repressive Complexes) une activité histone lysine méthyltransférase (HKMT) associée à une répression transcriptionnelle. Son expression est régulée au cours du développement dans les somites et sa répression coïncide avec l'activation des gènes des muscles et la différenciation des myoblastes à partir des cellules satellites.


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Inversement, la surexpression d'Ezh2 inhibe la différenciation du muscle et ces effets sont liés à l'activité du domaine SET (pour (Su(var), Enhancer of zeste, Trithorax qu'on trouve dans de nombreuses protéines associées à la chromatine). G Caretti et al.; Genes & Development 18 (01NOV04) 2627-2638.

Dans les myoblastes, Ezh2 est associé au régulateur transcriptionnel YY1. Leur présence est corrélée avec la méthylation de la lysine 27 de l'histone H3 (H3-K27). YY1 est nécessaire au recrutement d'Ezh2 par la chromatine et empêche cette méthylation. Au moment de l'activation des gènes, Ezh2, HDAC1 (une déacétylase de la chromatine) et YY1 sont libérés, H3-K27 devient alors hypométhylée et MyoD et SRF (Serum Response Factor), au contraire, sont recrutés.Il existe donc deux étapes, une première comporte une déméthylation de H3-K27 assurée par le complexe contenant Ezh2 suivie par le recrutement de facteurs activateurs.

� �� 55. Avant l'implantation dans l'utérus, l'embryon

des Mammifères met de côté dans l'ectoderme extra-embryonnaire des cellules souches qui vont être utiles à la formation de la partie foetale du placenta. Leur prolifération dépend de signaux manifestement diffusibles provenant des cellules voisines de l'épiblaste. Ces signaux comporte le Fgf4 (Fibroblast growth factor 4). On vient de montrer que l'expression de Fgf4 est induite par le facteur Nodal (un TGFβ). Ces deux facteurs agissent directement sur le même ectoderme extra-embryonnaire pour limiter la différenciation des cellules souches et assurent donc leur maintien à l'état pluripotent. Il y a manifestement une boucle de régulation, car cet ectoderme produit les protéases qui activent Nodal, ce qui signifie que le compartiment des cellules souches entretient lui-même sa pluripotence. M Guzman-Ayala et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101 (02NOV04) 15656-15660.

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55. ### Le groupe de Brinster souligne le potentiel reproducteur pérenne constitué par les cellules souches germinales. H Kubota et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101 (23NOV04) 16489–16494.

On peut même produire des œufs et des spermatozoïdes à partir de cellules ES (cellules souches embryonnaires) même si on n'a pas encore prouvé que ces gamètes sont fonctionnels (voir le commentaire de MM Matzuk; p.16395-16396).

Chez les femelles le développement des ovocytes est initié très tôt au cours de la vie intra-utérine. Aucune cellule souche ne peut être trouvée après la naissance puisqu'il n'y a plus de prolifération. Il n'en est pas de même chez le mâle ou le renouvellement continu des spermatozoïdes est connu, mais ce n'est que récemment que des cellules souches spermatogoniales ont été caractérisées. C'est surtout de ces cellules que l'on discute dans l'article.

Comme pour toutes les cellules souches de l'adulte, il est très difficile d'entretenir des lignées stables in-vitro. H Kubota et al.; montrent qu'il est possible de le faire pour des cellules souches spermatogoniales qui peuvent restaurer la fertilité de mâles stériles. Ceci a été permis chez certaines lignées de souris et par une série d'astuces techniques.

F Buaas et al.; Nature. Genetics 36 (JUN04) 647–652, et JA Costoya et al.; p.653–659 avaient montré que le renouvellement des spermatogonies nécessite le facteur Plzf (Promyelocytic leukemia zinc finger).

Plzf intervient en recrutant des protéines Polycomb et les désacétylases, ce qui signifie que ce facteur intervient de façon épigénétique.

Bien que ce soit un peu particulier, les cellules souches spermatogoniales de rat acceptent de se différencier dans les tubes séminifères de la souris et , ce qui est plus amusant, le font à leur rythme à elle, celui du rat (il en est d'ailleurs de même pour la folliculogenèse) et dépendent donc de facteurs intrinsèques.

� �� La Physiologie

56. Un miRNA spécifique des îlots de Langerhans pancréatiques (miR-375) réprime la sécrétion de l'insuline par exocytose sous l'effet du glucose. MN Poy et al.; Nature 432 (11NOV04) 226-230.

� �� 57. ### PG de Gennes; Proceedings of the National

Academy of Sciences USA 101 (02NOV04) 15778-15781 discute de l'organisation de la mémoire olfactive.

� �� 58. L'organe voméronasal des Mammifères perçoit

des signaux "sociaux" (sexe, statut social, etc…). T Leinders-Zufall et al.; Science 306 (05NOV04)

1033-1037 montrent que de petits peptides ligands des molécules du MHC-I sont perçus par certaines cellules de cet organe sensoriel particulier. Ce sont donc des stimuli chimiosensoriels affectant le comportement social et notamment reproducteur, fonctionnellement analogues aux phéromones. Jusqu'à présent on n'avait pu caractériser que de petites molécules volatiles comme stimuli, et encore que de la zone apicale de l'organe. Les complexes MHC/peptide une fois libérés dans le milieu reflète la diversité des individus.

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Le Système Immunitaire 59. Les cellules Natural Killer (NK) sont des

cellules du système inné d'origine myéloïde qui interviennent rapidement lors de l'apparition de cellules anormales, que ce soit des cellules altérées du même organisme ou d'une intrusion biologique. L'activation des cellules NK est régulée, comme dans tout système bien au point, par des signaux antagonistes. E Vivier et al.; Science 306 (26NOV04)

1517-1519 passent en revue les acteurs de ce mécanisme d'activation, avec les récepteurs mis en place, la sécrétion de cytokines et chimiokines initiant des cascades dépendant de protéines kinases avec l'aide d'adaptateurs divers cytoplasmiques possédant le motif ITAM (Immunoreceptor Tyrosine based Activation Motifs). D'autres récepteurs ne font pas intervenir ces adaptateurs ITAMs, mais d'autres


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comme NKG2D, et des récepteurs intégrines et de cytokines. Inversement certains récepteurs activent des inhibiteurs de signaux comme des phosphatases. Ils sont caractérisés par des motifs inverses, ITIM (Immunoreceptor Tyrosine-based Inhibition Motifs).

� �� 60. Les cellules dendritiques (DCs) sont des

cellules présentatrices d'antigènes dont on sait, depuis longtemps, qu'elles interviennent dans l'immunité acquise, mais on sait maintenant qu'elles le font également dans l'immunité innée. M Foti et al.; Trends in Immunology 25 (DEC04) 650-654 analyse ce dernier type d'interventions.

Les cellules dites NK (Natural Killers) sont des acteurs majeurs de l'immunité innée, détruisant les cellules infectées par des virus ou des pathogènes intracellulaires, donc reconnaissant des cellules anormales, plutôt que le pathogène lui-même. Ces cellules possèdent des récepteurs mais ce sont des récepteurs qui activent ou inhibent la vocation "tueuse" de la cellule. Ce serait, surtout et selon les auteurs, les DCs, sentinelles dans les divers tissus qui sont importantes de ce point de vue. Il en existe d'autres qui sont confinées dans les tissus lymphatiques.

Le mécanisme de l'activation des NKs par les DCs est maintenant connu. Il implique l'effet de l'interleukine-2 (IL-2) et des chimiokines et cytokines inflammatoires (comme les interférons α/β produits par les DCs myéloïdes activées par les pathogènes.

La revue se consacre surtout aux interactions entre pathogènes et DCs puis aux conséquences transcriptionnelles de leur activation

� �� 61. Les flagelles, avec leurs sous unités flagelline,

sont un patron moléculaire reconnu par les TLRs des défenses innées, plus particulièrement TLR5. Ce sont des éléments très souvent présents chez les pathogènes qui doivent se déplacer pour envahir les muqueuses. HC Ramos et al.; Trends in Microbiology 12 (NOV04) 509-517) décrivent les relations entre la structure des flagellines, la virulence bactérienne et les défenses des hôtes.

� �� 62. Un des moyens simples de mettre fin à une

réaction de défense immunitaire est de supprimer les cellules qui en sont responsables, l'autre étant de les inactiver (mais c'est un processus réversible et potentiellement dangereux). L'induction de l'apoptose et sa régulation dans le système immunitaire est l'objet de la revue de A Strasser et al.; Trends in Immunology 25 (NOV04) 610-615.

La mort des cellules T activées par un antigène à la fin de leur réponse est amorcée par des protéines de la famille bien connue Bcl-2 dont les fonctions sont très diverses allant du blocage de l'apoptose à son amorçage et aux régulations du cycle cellulaire. Ces protéines possèdent usuellement plusieurs domaines BH (Bcl2 Homology) et ce ne sont que celles possédant uniquement BH3 (Bim) qui interviennent dans l'apoptose associées aux collègues à multidomaines BH (Bax et Bak).

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63. PD Bieniasz; Nature Immunology 5 (NOV04) 1109-1115 décrit des processus de défense additionnels, dits intrinsèques, par rapport à l'immunité inné et adaptative, avec des mécanismes exprimés en permanence comme les inhibiteurs de rétrovirus Fvl et TRIM5 qui s'attaque à la capside du virus dès l'entrée, ou les cytidine déaminases APOBEC3 qui se livrent à une mutagenèse acharnée des génomes viraux entrant, les rendant incapables de se répliquer.

� �� 64. A Lanzavecchia et al.; Nature Immunology 5

(DEC04) 1201-1202 commentent deux articles qui ont visualisé les interactions dynamiques entre cellules T et cellules dendritiques au sein des ganglions lymphatiques (S Hugues et al.; Nature Immunology 5 (DEC04) 1235-1242 et RL Lindquist et al.; p.1243-1250).

Les ganglions lymphatiques sont un lieu de rencontre privilégié entre ces deux catégories où elles échangent leurs impressions. Les cabinets particuliers de ce café sont organisés pour faciliter ces rencontres.

Les cellules dendritiques résidentes des ganglions sont, en réalité, immobiles et attendent à leur table les cellules T qu'elles prennent par le bras pour discuter. On peut injecter dans le derme des cellules DCs périphériques marquées également par la GFP ainsi que des lipopolysaccharides qui les stimulent. Elles sont plus mobiles, finissent à la limite entre les zones B et T, où elles s'immobilisent après 2-3 jours, puis disparaissent.

� �� 65. .### La façon dont les pathogènes s'y prennent

pour flouer l'immunité innée en trompant les TLRs est analysée dans MG Netea et al.; Trends in Microbiology 12 (NOV04) 484-488.

On a pu repérer trois stratégies différentes. Dans la première TLR2 induit une immunosuppression en provoquant la libération d'interleukine-10; une seconde consiste à empêcher la reconnaissance par les TLRs des patrons moléculaires généraux du pathogène révélant sa nature pernicieuse; la dernière consiste à utiliser les TLRs pour faciliter la réplication virale.

� �� 66. Les cellules T CD4+ et CD8+ reconnaissent avec

une grande spécificité des peptides présentés par, respectivement, les MHC-II et MHC-I. Les cellules NKT, distinctes par leur origine thymique, des cellules NK qui sont d'origine myéloïde, sont une sous-population de cellules T CD4+ ou CD4-CD8-. Ces deux types présentent des marqueurs de surface identiques comme NK1.1. Les NKT ne reconnaissent que des antigènes glycolipidiques ce qui est dû au fait que si leur récepteur TCR est bien réarrangé comme dans les cellules T, le répertoire utilisé est très réduit et limité à Vα14141414/Jα281 associés à Vß8, Vß7 ou Vß2 et des antigènes présentés par un MHC-I très particulier, CD1d.

Mais l'antigène reconnu plus spécifiquement par ces récepteurs simplifiés était inconnu. D Zhou et al., Science 306 (03DEC04) 1786-1789 viennent de montrer que c'est le glycosphingolipide, isoglobotrihexosylcéramide (iGb3), qui est l'antigène endogène des cellules NK.


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Un thymocyte CD4+CD8+ va présenter, grâce à CD1d, ce glycosphingolipide à un précurseur de NKT qui va donner lieu à une sélection positive au sein du thymus, puis une cellule présentatrice de cet antigène, également porté par CD1d, va activer le TCR limité de la cellule NKT qui va alors être activée. Le problème est qu'il faudrait, au préalable, montrer

que cet antigène existe dans le thymus ou les ganglions périphériques.

Ceci pourrait ouvrir des horizons nouveaux pour lutter contre les rejets de transplantation où ces cellules NKT sont des acteurs majeurs.

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Les Vaccins 67. Dans le cadre du numéro spécial de Trends in

Parasitology d'Octobre, J~Vercruysse et al.; p.488-492, traitent des vaccins antiparasitaires (voir également I

On est , en effet, confronté avec l'émergence de résistances. Les souches d'Eimeria à sensibilité réduite aux coccidiostatiques incorporés dans les aliments depuis des décennies, a obligé à gérer différemment la gestion des bandes pour retarder cette résistance. Le cas des nématodes et trématodes est traité plus loin (§). Dans le cas des ectoparasites, la tique Boophilus microplus des bovins pose des problèmes croissants face aux acaricides d'anciennes générations. Un vaccin recombinant s'attaquant au tube digestif du parasite est commercialisé en Australie, à Cuba et dans certains pays d'Amérique du sud, souvent complémenté par des antiparasitaires chimiques. .

Face à ces problèmes, les vaccins sont une solution potentielle, mais ces parasites le sont restés car ils savent échapper aux défenses immunitaires, et il faudra perturber ces défenses pour tromper, un temps, ces astuces du parasite. La plupart des vaccins actuels sont cependant des vaccins vivants et les vaccins contre les protozoaires sont plutôt en avance sur ceux contre les métazoaires.

Contre les protozoaires, la plupart des vaccins actuels sont, donc, des vaccins vivants utilisant des souches où on joue sur des caractéristiques de cycle

parasitaire : ne permettre que de modestes niveaux d'infection (donc une tolérance), avec un cycle raccourci, mais complet (cas d'Eimeria), des cycles tronqués comme pour Toxoplasma gondii ou à virulence atténuée par des passages successifs dans des veaux splenectomisés comme pour les Babesia, par exemple, ou en cultures de cellules comme pour Theileria annulata et Theileria hirci.

On combine parfois une vaccination à faibles doses avec une thérapie chimique, comme pour Theileria parva. Mais ces vaccins ne sont produits que très localement. Un vaccin inactivé par irradiation de Dictyocaulus viviparus (un parasite pulmonaire des bovins) est commercialisé en Europe depuis 1960. Il existe un vaccin recombinant contre le tœnia du mouton autorisé en Australie et en Nouvelle Zélande, mais non commercialisé car trop coûteux par rapport au prix du mouton (lors de mon passage en Nouvelle Zélande, on ne consacrait pas plus d'un dollar par animal, toute thérapeutiques confondues, le prix de vente d'un animal étant, à l'époque de 24$.

Globalement la technique est souvent très artisanale et l'efficacité pas mirobolante car on ne peut consacrer commercialement de lourds investissements pour des revenus limités. A la limite c'est dans les pays du tiers-monde où on sait qu'il n'y aura aucun revenu mais où les contraintes seront plus légères que des bonnes volontés pourront exercer leurs talents.

� �� Les Pathogènes

69. Des souris transgéniques exprimant la protéine normale du prion des cervidés ont été construites pour étudier la transmission de la maladie débilitante chronique de ces animaux. SR Browning et al.; Journal of Virology 78 n°23 (DEC04) 13345-13350. C'est le même prion qui est responsable de la maladie chez le cerf mulet et l'orignac (élan).

� �� 70. L'essouflement de l'épidémie des formes

humaines (vCJD) du prion de la vache folle a calmé les inquiétudes (le bilan global actuel reste stable à 150 cas déclarés en Grande Bretagne). Mais de nouvelles données issues des analyses de sang lors des transfusions sanguines et les des appendices prélevés chirurgicalement, soulèvent actuellement de nouvelles inquiétudes qui concernent les formes dormantes de la maladie. Or cela correspond à des milliers de personnes infectées, sans manifestations cliniques sur tout le pays.

La question est donc maintenant de savoir si ces formes dormantes peuvent redevenir virulentes et, notamment, infectieuses. Les données récentes sont, cependant, assez disparates et il est difficile d'en tirer des conclusions. Un article de JDF Wadsworth et al.; Science 306 (03DEC04) 1793-1796 montre qu'un

polymorphisme au niveau de la valine 129 (V129) du prion de la protéine humaine affecte la pathogénicité et l'infectivité du prion exprimé chez la souris. L'homozygotie pour la forme Met129 (Méthionine 129) est responsable d'une sensibilité particulière et tous les cas britanniques étaient de ce type. Il semble que les MM129 manifestent le plus souvent les signes cliniques de la maladie, alors que les MV129 présentent une distribution de prions dans la plupart des tissus lymphoïdes, mais sans manifestation clinique.

Les auteurs ont construit des souris transgéniques pour les deux variants MM et MV de PrPC. Les souris MM sont, comme attendu, sensibles à une infection clinique. Mais certaines souris VV manifestent une distribution atypique du prion qui correspond aux formes détectées dans les appendices humains analysés. La transmission de ces prions issus de souris VV donne la maladie chez les souris MM, mais seulement des formes atypiques de l'infection chez les VV.

Il va falloir maintenant revoir notre copie et examiner si les individus MM129 sont capables de transmettre la maladie, ou simplement de la révéler. Voir également le commentaire de RW Carrell; p.1692-1693.


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� �� 71. Au cours de 2004 on a pu, un certain temps,

penser que l'on pourrait venir à bout de l'épidémie de grippe aviaire en massacrant les populations infectées, comme cela avait été fait lors de l'épisode H5N1 de Hong-Kong en 1997 et celui de H7N7 en Hollande en 2003.

Mais ces illusions sont maintenant dissipées, et on n'a pas réussi à contenir l'épidémie. L'éradication est maintenant impossible. L'existence d'infections inapparentes chez les canards (voir §) complique encore la situation. Voir le Bulletin de Décembre 2004 §76

Malgré les réticences vis à vis d'une vaccination (qui permet souvent, et malheureusement,une circulation souterraine des épidémies), on a décidé de passer à cette stratégie dans certains pays.

De toutes façons la menace d'un passage à l'homme se précise, le virus s'attaquant déjà aux souris et aux chats et même les malheureux tigres qui n'avaient pas besoin de cela, mais mangent des poulets. M Enserink; Science 306 (17DEC04) 2016.

� �� 72. Il n'y a pas que les humains affligés par la

grippe aviaire H5N1, mais également les félidés. Des chercheurs de Rotterdam viennent de vérifier expérimentalement cette possibilité. T Kuiken et al.; Science 306 (08OCT04) 241. Les chats peuvent être infectés par transmission horizontale à partir d'un autre chat ou par consommation d'oiseaux infectés.

Ceci indique que les chats sont également un mammifère qui pourrait être un hôte transitoire vers l'homme. Avec mes nombreux chats féraux passagers et domestiques, je suis donc bien loti.

� �� 73. La translocation du facteur létal de la toxine

du charbon dans la cellule cible est amorcée par l'entrée de sa partie N-terminale dans le canal constitué par l'antigène protecteur. S Zhang et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101 (30NOV04) 16756-16761.

� �� 74. Le génome du Mimivirus, le plus gros virus

connu, avec son énorme virion et son génome de 1 181 404 pb vient d'être séquencé par des chercheurs de Marseille. Il a vraiment l'allure d'une bactérie dégénérée, car il possède plusieurs éléments de traduction. FD Raoult et al.; Science 306 (19NOV04) 1344-1350.

C'est un virus à ADN cytoplasmique d'amibe récolté dans une tour de refroidissement d'un hôpital de Bradford en Grande Bretagne.

� �� 75. T Auerbach et al.; Trends in Biotechnology 22

(NOV04) 570-576 passent en revue les antibiotiques s'attaquant aux ribosomes, notamment au site peptidyltransférase et au tunnel de sortie du polypeptide.

� �� 76. AJ Wolstenholme et al.; p.469-476 se préoccupe

des résistances aux antihelminthiques en général,

notamment des trématodes (douves et autres saletés). Elles sont moins fréquentes, mais on a constaté des résistances aux salicylanilides, rafoxanide et closantel, et au phénol substitué, nitroxynil. La résistance au triclabendazole, le principal traitement actuel, a été repérée en Australie en 1995, mais elle est apparue en Hollande, en Grande Bretagne et en Irlande. On constate, par ailleurs, une recrudescence des fascioloses hépatiques (la douve Fasciola hepatica) due au changement climatique. En Ecosse, 70% des foies de bovins et 20% des foies de mouton ont été rejetés pour de telles infections en 2002-2003.

Les auteurs dresse un tableau des causes possibles de ces résistances. La tyrosine 200 de la β-tubuline d'Haemonchus contortus, est une cible probable des benzimidazoles, et ceci se retrouve chez le nématode des bovins, Cooperia oncophora, mais d'autres polymorphismes des β-tubulines ont également été repérés et corrélés avec la résistance notamment au niveau du codon 167. Mais ce qui est vrai d'H.contortus ne l'est pas pour Teladorsagia circumcincta, par exemple. Il en est de même dans le cas du fasciolicide très spécialisé triclabendazole: la Tyr200 n'a aucune corrélation avec la résistance. De plus des pompes d'efflux comme la P-glycoprotéine semble un facteur de résistance chez les trichostrongyles.

Chez Caenorhabditis elegans (un nématode modèle), la résistance au levamisole peut être liée à une absence du récepteur cholinergique de la jonction neuromusculaire cible. Comme il y a deux récepteurs (une multiplicité de ces récepteurs est la règle chez les Nématodes en général) et que seul l'un d'entre eux est la cible, le nématode peut survivre. On retrouve la même situation chez l'ascaris du porc.

Les mécanismes de résistance aux avermectines sont peu clairs. Elles agissent sur les canaux des ions chlorure. Les effets des avermectines sur l'animal sont pléiotropes, et il est vraisemblable que les mécanismes de résistance varient d'une espèce à l'autre. La résistance à l'ivermectine est dominante chez H.contortus, et il est probable qu'il s'agit, donc,d'un gain de fonction, à moins d'un polymorphisme dans plusieurs gènes liés. Mais la résistance de ce nématode peut apparaître en trois générations au laboratoire, ce qui indique qu'un pool de gènes de résistance existe dans une population qui n'a jamais été exposée à cet antihelminthique.

Les auteurs envisagent plusieurs solutions conjuguées pour éviter la dissémination des parasites et la résistance aux anti-helminthiques qui seront toujours nécessaires

� �� 77. F Dziva et al.; Microbiology 180 (NOV04)

3631-3645 ont identifié les gènes des Escherichia coli O157:H7 (souches entérohémorrhagiques) qui leurs permettent de coloniser l'intestin des bovins et d'instituer un état porteur favorable à la contamination humaine.

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Les Productions Microbiennes 79. JR Broach; Cell 119 (24NOV04) 583-586

analyse les interactions à grande distance dans les chromosomes au cours du développement. Il illustre ses propos en envisageant le basculement de type sexuel chez Schizosaccharomyces pombe, pratiquement à chaque génération à la suite d'interactions sélectives d'un locus d'expression avec l'un ou l'autre de deux donneurs silencieux, et le locus humain des ββββ-globines et sa région régulatrice qui établit des contacts successifs avec les différents promoteurs évoqués au paragraphe plus haut, au cours des stades successifs du développement. De la même façon une recombinaison sélective entre une région variable initialement exprimée de la chaîne lourde des immunoglobulines et une ou plusieurs régions constantes va assurer la commutation isotypique et donner la classe d'immunoglobuline adéquate modulant ainsi la fonction de la cellule porteuse. Tout ceci dépend d'interactions à grande distance qui ne peuvent être réalisées n'importe comment.

S Jia et al.; Cell 119 (12NOV04) 469-480 ont ainsi décrit le changement de type sexuel par un mécanisme qui indique les moyens d'assurer cette interaction précise, et qui est sensiblement différent chez Sch.pombe de celle de S.cerevisiae. Chez Sch.pombe, les types sexuels sont appelés P et M (a ou α chez S. cerevisiae).

Ce changement suppose une substitution d'une information génétique au locus d'expression mat1 (l'équivalent de MAT chez Saccharomyces cerevisiae) par des séquences copiées aux sites silencieux mat2-P ou mat3-M, situé dans une région hétérochromatique de 20 kb.

La sélection du donneur résulte du type cellulaire. Les cellules M préfèrent mat2, tandis que les cellules P préfèrent mat3.

Le complexe de recombinaison RPC (Recombination-Promoting Complex) comportant les protéines Swi2 (Switch2, une hélicase) et Swi5 (une petite protéine qui intervient dans la réparation des coupures de l'ADN lors de la méiose, voir C Ellermeier et al.; Genetics 168 (DEC04) 1891-1898) se place différemment selon le type cellulaire au niveau du site silencieux, ce qui contribue à la sélection par les deux types cellulaires. Dans les cellules P, la localisation du RPC se limite à l'activateur de recombinaison au contact de mat3, alors que dans les cellules M, RPC s'étale sur toute la séquence du type sexuel silencieux, un peu comme l'hétérochromatine. Les résultats indiquent que l'hétérochromatine impose une organisation structurale à la région.

Le résultat du basculement du type sexuel chez Schizosaccharomyces pombe et Saccharomyces cerevisiae est globalement le même. Il est, normalement, fréquent et donne l'impression (homothallie) d'une absence de sexe au niveau de la population, puisqu'on a toujours autant d'un type sexuel que de l'autre. C'est une assurance pour les fondateurs d'une colonie.

S. cerevisiae et S. pombe sont distants sur le plan évolutif, mais finalement leur basculement du type sexuel partage beaucoup de points communs.

Le basculement est amorcé par une coupure double brin de l'ADN qui est ensuite réparée par conversion génique, ce qui suppose un rapprochement physique des sites silencieux avec le site d'expression.

Chez S.cerevisiae, les loci silencieux HML et HMR, sont situés aux deux extrémités du chromosome III, éloignés respectivement de180 kb et 90 kb, de MAT), alors que chez S. pombe, les deux loci silencieux (mat2 et mat3) sont distants de 15 kb et 26 kb du même côté de mat1. Dans les deux cas, les loci silencieux le sont du fait de leur nature hétérochromatique.

Les règles communes sont que, disposant de deux loci alternatifs, une sélection au hasard du site donneur donnera, en principe, le type sexuel alternatif dans la moitié des cas. Dans le cas contraire, il y aura bien substitution de séquence, mais le phénotype restera le même. La sélection ne se fait, en réalité, pas au hasard et le fait que les types sexuels changent presque tout le temps l'indique. Ceci est dû au fait qu'une cellule M utilise préférentiellement mat2 comme site donneur et une cellule P, mat3. Or l'information P réside à mat2 et celle de M à mat3.Il en va de même pour S. cerevisiae, les cellules a utilisent préférentiellement HML, qui contient l'information α, etc….Ce qui est intéressant, c'est que dans les deux cas la cellule ne se préoccupe pas de la séquence au site donneur. On peut essayer de flouer la cellule en inversant les deux séquences silencieuses, mais cela ne marche pas.

Chez S. cerevisiae, un “recombination enhancer” (RE) sur le bras gauche du chromosome III, à 16 kb de HML vers le centromère, active le bras gauche du chromosome des cellules a. Les deux facteur Mcm1 (Minichromosome maintenance1) et Fkh1 (Forkhead) occupent le RE des cellules a et favorisent la recombinaison avec HML, donnant lieu à la conversion de MAT a en MATα. Dans les cellules α la protéine α2 bloque RE et empêche la fixation de Fkh1 et la stimulation de la recombinaison.

Chez Sch.pombe ces préférences font intervenir swi2, swi5 et swi6. swi6 est non seulement nécessaire à la sélection, mais c'est un constituant de l'hétérochromatine. Un stimulateur de recombinaison, SRE de 450 pb SRE (Swi2 Recombinant Enhancer), est placé distalement au contact de mat3(M) et va faire la différence. Chez les cellules P, le complexe de recombinaison chargé au niveau de SRE rend mat3 le donneur préféré tandis que dans les cellules M l'effet s'étend à mat2 qui est alors préféré.

Swi5 intervient dans la recombinaison. Swi2 et Swi5 sont répartis sur toute la région de mat2-mat3 chez les cellules M avec deux pics au voisinage des deux séquences, et seulement au niveau de SRE chez les cellules P.

Comment cette localisation différente est assurée est ce que S Jia et al. ont analysé. C'est Swi 6 qui l'assure chez les cellules M et y attire Swi5 toujours associée à Swi2. Chez les cellules P, Swi2 (et Swi5) ainsi que Swi6 sont attirées indépendamment par la séquence SRE. Swi2 entre dans la région mat2-mat3 et, dans un


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contexte M, s'étale sur toute la région à la faveur de l'interaction avec Swi6.

Dans un contexte P, Swi2 se fixe également sur SRE mais ne s'étale pas jusqu'à mat2 (pourquoi?). De ce fait, Swi5 (qui suit toujours Swi2) est uniquement présente au voisinage de mat3 chez les souches P, alors que chez les souches M, elle est présente au niveau des deux séquences mat2 et mat3.

L'hétérochromatine participe à la formation d'un repli du chromosome qui va rapprocher le complexe de recombinaison, bloqué sur SRE chez les cellules P du site d'expression mat1 et, chez les cellules M, c'est l'hétérochromatine contenant Swi6 omniprésente qui va favoriser mat2, plus accessible.

� �� 80. La fréquence des duplications de gènes dans le

génome de Saccharomyces cerevisiae varie selon qu'on l'évalue dans le cadre du modèle de l'horloge moléculaire ou pas. Il en va de deux ordres de grandeur (cent fois plus élevée dans le modèle de l'horloge). Ceci s'explique par le fait qu'il existe une évolution concertée des gènes par conversion réciproque entre gènes dupliqués, phénomène qui n'est pas pris en compte dans le modèle de l'horloge. La fréquence des duplication de gènes chez la levure qui était estimé à un tous les 100 millions d'années doit donc être sérieusement revue à la baisse. LZ Gao et al.; Science 306 (19NOV04) 1367-1370

� �� 81. La fréquence d'apparition spontanée de

mutations bénéfiques est de plus en plus l'objet de débâts animés. On considérait, jusqu'à il n'y a pas longtemps, que les mutations sont toujours néfastes, car perturbant un équilibre durement acquis au cours de l'évolution, et que la sélection porte sur la compensation de ces défauts ou leur utilisation dans des circonstances particulières.

On avait pourtant montré, dans le cas d'Arabidopsis que la moitié des mutations apparues sont bénéfiques. Mais les mutations nucléaires négatives ont un effet moyen plus grand que les bénéfiques.

SB Joseph et al.; Genetics 168 (DEC04) 1817-1825 ont pratiqué une expérience d'accumulation systématique de mutations sur 1012 générations de Saccharomyces cerevisiae (en évitant les mutations petite qui sont des mutations mitochondriales). Les lignées obtenues montrent une réduction significative de l'adaptabilité (fitness) moyenne et une plus grande variance de cette dernière. Les auteurs estiment cependant que 5,75% des mutations sont bénéfiques, contrairement à ce qui est généralement admis.

Les auteurs ont choisi des souches diploïdes, plutôt que des haploïdes, car on peut y accumuler plus de mutations.

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Les Protéines et les Enzymes 82. Le gène xynB de xylanase de Clostridium

cellulovorans a été séquencé (SO Han et al.; Journal of Bacteriology 186, n°24 (DEC04) 8347-8355). Il code une protéine de 607 aminoacides qui est intégrée dans le cellulosome de la bactérie. Il porte bien un domaine dockerine qui permet ce greffage sur la scaffoldine. Le pHopt de cette endoxylanase est de 5,0 et la Topt de 40°.

� �� 83. La cellulase CelG psychrophile de

Pseudoalteromonas haloplanktis (une bactérie antarctique) a été exprimée chez Escherichia coli après clonage et séquençage. Des chercheurs de Liège ont optimisé son fonctionnement à basse température. G Garsoux et al.; Biochemical Journal

384 (01DEC04) 247-253. Cette enzyme comporte trois domaines nettement distincts: un domaine N-terminal catalytique et un domaine C-terminal permettant la fixation sur la cellulose relié par un linker de 107 acides aminés qui est le plus long parmi les cellulases. La cellulase est très proche de la cellulase Cel5 d'Erwinia chrysanthemi. Ses kcat et kcat/Km à 4° sont du même ordre que ceux de Cel5 à 30–35°. Les paramètres d'activation de CelG indiquent un site catalytique thermolabile, relativement désordonné avec une faible affinité pour le substrat.

La modélisation de la molécule permet d'expliquer la fluidité de la structure à basse température qui est corrélée avec son instabilité.

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L'Agroalimentaire 84. Des chercheurs d'Abbott Laboratories ont

identifié deux enzymes convertissant l'acide eicosapentaenoïque (EPA 20:5n–3) en acide docosahexaenoïque (DHA 22:6n–3), tous deux acides gras ω3 et provenant des microalgues Pavlova et Isochrysis qui sont de gros producteurs d'acide gras polyinsaturés ω3 (ω3-PUFAs). SL Pereira et al.; Biochemical Journal 384 (01DEC04) 357-366.

Les principales sources de DHA sont les huiles de poissons qui les extraient, eux-mêmes de microalgues dont certaines sont exploitées dans ce but.

Chez la plupart des eucaryotes la voie de biosynthèse du DHA, s'amorce avec l'acide α−α−α−α−linolénique C18 et comporte des phases alternées d'élongation et de désaturation. La très grande majorité des eucaryotes partage une voie commune de synthèse conduisant à l'EPA, et les enzymes

impliquées sont connues, mais on suppose que les voies divergent selon les eucaryotes pour passer de l'EPA au DHA et des inconnues subsistent à ce niveau. On constate cette conversion, mais on ne sait pas trop comment elle est réalisée.

On pense, cependant, qu'il y a une élongation de l'EPA en ω3-DPA (ω–3-docosapentaenoic acid, 22:5n–3) suivie par une désaturation supplémentaire, catalysée par désaturase convertissant DPA en DHA. Les enzymes d'élongation n'ont été isolées d'aucun des microorganismes eucaryotes producteurs. Les auteurs ont utilisé les ESTs pour repérer le gène pavELO codant l'élongase de Pavlova, et qui convertit bien EPA en ω3-DPA quand il est exprimé chez Saccharomyces cerevisiae. Cette enzyme est très particulière en ce qu'elle est spécifique des PUFAs en


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C20- n–6 et n–3 et ne reconnaît pas les PUFA en C18 ou C22. Le gène de la ∆4-désaturase IgD4 d'Isochrysis a également été caractérisé. Cette enzyme convertit ω3-DPA en DHA, et l'acide adrénique (22:4n–6) en ω6-DPA.

� �� 85. Le vin jaune du Jura, provenant du cépage

Savagnin (un cépage qui serait originaire du Tyrol italien), est vieilli pendant plus de 6 ans sous un voile de levures. Ce voile coule au fond de la barrique où s'accumulent les levures mortes, laissant pousser un nouveau voile en surface. Autrement dit croissance du voile et autolyse se déroulent simultanément. C Charpentier et al.; International Journal of Food Microbiology 96 (15NOV04) 253-262. C'est le même processus que dans le cas du cherry Fino de la région de Xérès.

L'autolyse engendre un largage important de macromolécules.C sont surtout des sucres neutres et 6–7% de protéines. On trouve, en particulier beaucoup de sérine et thréonine impliquées usuellement dans les liaisons O-glucosidiques des mannoprotéines. Ces dernières mannoprotéines sont hydrolysées par les ββββ-1,3-glucanases libérées dans vin. La flore du voile présente un métabolisme oxydatif convertissant éthanol, glycérol, acide acétique, acides aminés, en acétaldéhyde, 2,3-butanediol, acétoïne et sotolone (3-hydroxy-4,5-dimethyl- 2(5H)-furanone).

� �� 86. Les séquences d'insertion (IS) peuvent être une

source de mutations spontanées. Leur insertion peut entraîner une disruption génique, ou provoquer une modification de l'expression de gènes en insérant des

promoteurs en amont d'un gène de l'hôte. Enfin la présence de plusieurs copies dans un génome peut favoriser des recombinaisons. La fréquence de mobilisation peut être accrue dans des conditions de stress, notamment oxydatif ou de carences. Ce sont alors des mutateurs adaptatifs. .

Lactococcus lactis IL1403 possède 43 IS. Certains de ces éléments sont mobiles d'après la variation du nombre et de la localisation de ces IS suivant les souches.

Des chercheurs hollandais ont étudié l'activité d'éléments d'insertion (IS) multicopies de Lactococcus lactis dans 12 populations différentes qu'on a laissé évoluer pendant 1000 générations dans des conditions de milieu diverses. JAGM de Visser et al.; Genetics 168 (NOV04) 1145–1157.

Les auteurs ont pu détecter neuf mutations induites par une transposition d'IS981. Les auteurs ont caractérisé sept de ces mutations. Deux sont dues à des insertions dans un nouveau site, tandis que les cinq autres correspondent à des délétions à la suite de recombinaisons entre des IS existantes et de nouvelles copies de IS981. Dans tous les cas sauf un, ces mutations interrompent un gène. Deux délétions avec un effet favorable ont été repérées dans deux populations différentes et affectent un gène de résistance à un bactériophage.

Ces mutations favorables à l'adaptabilité des organismes porteurs sont rares, et si on comprenait pourquoi elles sont sélectionnées, on serait mieux armé pour déterminer les contraintes et les règles moléculaires qui les sous-tendent.

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La sécurité alimentaire 87. Le NO (oxyde nitrique) est extrêmement

toxique pour Clostridium botulinum, sans qu'on sache quelle est sa cible. La bactérie sait reconnaître la présence de cette molécule. Le capteur vient d'être identifié par P Nioche et al.; Science 306 (26NOV04) 1550-1553. C'est une protéine à hème possédant une affinité femtomolaire pour NO. Une tyrosine module la coordination hème-nitrosyl. L'orthologue, chez Chlamydomonas reinhardtii, commande une cascade utilisant le GMP cyclique. Les auteurs ont extrapolé à partir du capteur des Mammifères qui est une guanylyl cyclase soluble.

� �� 88. Les souches STEC productrices de shigatoxine

d'Escherichia coli O157:H7 le font grâce à un prophage (intégré) lambdoïde. Les gènes stx ne sont exprimés que pendant la prolifération lytique de ces phages tempérés. AP Koudelka et al.; Journal of Bacteriology 187, n°22 (NOV04) 7659-7669 viennent de caractériser le répresseur de l'expression lytique, classique chez les phages tempérés, dans le cas du phage 933W. Il fonctionne comme les autres, mais avec certaines différences notables notamment dans son autoprotéolyse, où le dipeptide clivé usuellement n'est pas présent et remplacé par un dipeptide Leu-Gly.

� �� 89. La mise au ban, en 2005 sauf pour les opérations

de quarantaine), du bromure de méthyle appelle des

solutions alternatives. Le formate d'éthyle est produit naturellement par de nombreux fruits et légumes auxquels il confère une flaveur et un arôme particulier. Il présente, par ailleurs, des propriétés insecticides et fongicides. La protection des fraises contre le thrips Frankliniella occidentalis (l'une des pestes majeures des cultures maraîchères sous serre) et Tetranychus urticae (un acarien dont les infestations sont d'autant plus fortes que la température est élevée et le climat sec, raccourcissant le cycle de trois semaines à une seule) par le formate d'éthyle est étudié par T Simpson et al.; Postharvest Biology & Technology 34 (DEC04) 313-319.. Les effets sur les prédateurs ne sont pas mirobolants et il faut y aller un bon coup pour observer un effet appréciable, qui dépend d'ailleurs de la pression partielle de CO2. On ne constate pas d'effet délétère important sur la fraise.

Le formate d'éthyle n'est pas un inconnu, car on l'utilise depuis 1927 dans le stockage de fruits secs. On l'a récemment utilisé pour préserver des laitues de Myzus persicae. Il n'a, par contre, aucun effet sur Aonidiella aurantii (California red scale) des pamplemousses et le charançon Asynonychus godmani (alias Pantomorus cervinus) des citrons.

� �� 90. L'évolution des techniques de traitement des

aliments pour les préserver des infestations par des pathogènes, tout en améliorant l'aspect du produit offert au consommateur, laisse une marge de plus en


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plus étroite pour opérer. Les agents mésophiles (quand on laisse réchauffer les aliments) et psychrophiles (fonctionnant même au réfrigérateur) deviennent les menaces principales. On possède à présent plusieurs séquences génomiques complètes de ces agents et T Abee et al.; Trends in Biotechnology 22 (DEC04) 653-660 discutent de l'apport de ces données génomiques dans le domaine de la sécurité alimentaire.

Il faut distinguer ceux de ces agents qui produisent une toxine mais n'infectent pas le consommateur et ceux qui peuvent proliférer chez ce dernier. Un tableau résume la température minimale de prolifération, leur mode de pathogenèse (intoxication ou infection) ceux qui sont sporulants (et donc particulièrement difficiles à éliminer) et le nombre de séquences complètes différentes actuellement disponibles.

Ainsi Listeria monocytogenes est infectieuse, pousse au réfrigérateur et on possède deux séquences complètes de Listeria. Les Clostridium botulinum sont toxinogènes et sporulants, et les souches E et B nonprotéolytiques sont également psychrophiles, mais aucune séquence n'est actuellement disponible. Les Salmonella poussent entre 5-10° et on en possède maintenant 11 séquences différentes. Les Clostridium botulinum A et B protéolytiques sont toxinogènes et on en possède une séquence. Clostridium perfringens est à la fois toxinogène et infectieux, c'est une bactérie sporulante et on en possède deux séquences. Mais d'autres séquences partielles sont également utiles pour distinguer les souches entre elles.

Plusieurs de ces organismes sont particulièrement robustes et donc préoccupants. C'est le cas de Listeria monocytogenes et de Bacillus cereus sur lesquels la revue s'appesantit plus particulièrement. L.monocytogenes, étant psychrophile, est dangereuse dans les aliments conservés qui ne sont pas cuits avant consommation (les fromages par exemple). B.cereus est également psychrophile et il produit des toxines émétiques et diarrhéiques, il est également infectieux. La présence de ce Bacillus est souvent liée à un refroidissement trop lent de l'aliment (préparé en grandes quantités) et à un stockage suffisamment long pour engendrer une contamination suffisante, même à basse température. Ces deux bactéries sont ubiquitaires et donc les contaminations accidentelles sont fort probables.

On possède deux séquences de Listeria, celles de L.monocytogenes EGDe (sérotype 1/2a) et de la souche parente proche, mais non pathogène, Listeria innocua CLIP11262 (sérotype 6a). Ces deux séquences sont précieuses car leur comparaison devrait ouvrir des horizons nouveaux sur la pathogénicité de la souche EGDe. Les deux génomes sont comportent environ 3,0 Mb et codent environ 2900 protéines, dont plus de 2500 sont orthologues (équivalentes). Les deux génomes présentent, de plus, une bonne colinéarité, permettant des repérages faciles des gènes.

On a repéré 270 gènes présents chez L.monocytogenes et absents de L.innocua. Ces gènes sont dispersés dans le génome et leur composition en GC indique une origine récente par transfert horizontal. .La plupart on pu être identifiés comme

facteurs de virulence. A peu près tous les épisodes de listériose d'origine alimentaire sont causés par le sérotype 4 b. Il faut donc comparer les génomes de sérotypes 1/2a et 4b. On a constaté que 83 gènes sont particuliers au sérotype 1/2a, tandis que 51 sont particuliers au sérotype 4b. Reste à déterminer ce que ces différences apportent comme information sur le plan des niches occupées par ces différentes souches.

On possède les séquences génomiques de la souche ATCC14579 (5,4 Mb) de Bacillus cereus et de la souche B.cereus ATCC10987 (5,2 Mb), isolée d'un fromage avarié. Ces deux génomes codent pour environ 5400 et 5600 protéines, dont à peu près 4400 sont communes.

On connaît par ailleurs la séquence complète des génomes de Bacillus anthracis Ames (5,2 Mb)et Bacillus thuringiensis ssp. israelensis ATCC35646. La comparaison de ces quatre génomes indique qu'ils partagent environ 4100 protéines, B.anthracis Ames et B.cereus ATCC10987 étant très proches (94% d'identité au niveau nucléotidique), ce qui est d'une certaine façon, inquiétant, connaissant la toxicité de B.anthracis. On observe, par ailleurs, une bonne colinéarité entre ces quatre génomes. Mais il faut se rappeler que les toxines sont codées par deux plasmides, pXO1 (~182 kb) et pXO2 (~95 kb). Reste à déterminer les conditions d'un transfert éventuel.

Les séquences devraient permettre une identification plus précise des contaminants. L'utilisation des réseaux ADNs, est tentante mais elle souffre encore de limitations.

On a utilisé cette technique pour caractériser 113 souches de Listeria (dont 93 isolats de L.monocytogenes) en partant de gènes sélectionnés, dont des marqueurs spécifiques de sérotype.

Une stratégie du même type a été utilisée, avec un réseau correspondant à 3700 gènes de B.anthracis et de ses plasmides pXO1 et pXO2, pour comparer 19 souches de B.cereus et B.thuringiensis. Ces souches partagent de 66 à 92% de gènes avec B.anthracis.

On trouve des homologues de pXO1 chez la moitié des souches, mais le gène de la synthèse la toxine dans l'îlot de pathogénicité est absent de toutes les 19 souches de B.cereus.

On a pu repérer, ou constater l'absence, des gènes responsables de la toxicité des bactéries. Ainsi, le chromosome de L.monocytogenes EGDe présente un îlot de virulence de 10kb qui est absent chez L.innocua.

Par ailleurs, les voies métaboliques permettant l'adaptation de ces pathogènes peuvent également être étudiées. Ainsi les génomes de Listeria souligne la très grande quantité de systèmes de transport dont 39 systèmes PTS (Phosphoenolpyruvate-dependent phosphoTransferase Systems) de transport des sucres qui doivent leur faciliter la colonisation d'écosystèmes divers. On a également pu repérer les gènes permettant à Listeria de prospérer en anaérobiose dans l'intestin (alors que c'est, fondamentalement, une bactérie aérobie), ainsi que les gènes de tolérance à l'acidité.

� �� 92. Les traitements antibiotiques ne sont pas

forcément recommandés pour les infections d'origine alimentaire du fait des résistances possibles, mais surtout parce que certains


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antibiotiques peuvent induire la production de shiga-toxine chez les E.coli, et le syndrome hémolytique-urémique. Tout ceci limite le spectre des agents thérapeutiques utilisables.

Pour la listériose, une thérapie antibiotique précoce est le seul traitement efficace. Les taux de résistance sont élevés et augmentent pour Salmonella et E.coli dans certains pays (Enter-net surveillance system), surtout pour les quinolones chez Campylobacter. Dans le cas de Yersinia et Listeria, la résistance semble rare. Au Danemark, en Suède et Norvège, l'utilisation des antibiotiques est en forte réduction et une chute des taux de résistance est, parallèlement observée. Des chercheurs viennois ont évalué les profils de résistance aux agents antimicrobiens de cinq bactéries majeures

(Campylobacter, Salmonella, Yersinia enterocolitica thermophiles, Escherichia coli pathogènes et Listeria monocytogenes) isolées de 922 échantillons de viandes (porc, boeuf et volailles). S Mayrhofer et al.; International Journal of Food Microbiology 97 (01DEC04) 23-29. Yersinia enterocolitica et L.monocytogenes d'origine alimentaire se sont révélées très rarement résistantes aux quinolones et tétracyclines. Pour les Campylobacter, Salmonella et les E.coli pathogènes, les résistances sont équivalentes.

D'une façon générale, cependant, les taux de résistance semblent plus élevés pour les bactéries entériques que pour les pathogènes provenant de l'environnement.

� �� Les Pré et Probiotiques et Autres

94. Une revue de MC Noverr et al.; Trends in Microbiology 12 (DEC04) 562-568, discute des effets potentiels de la flore intestinale sur l'ensemble du système immunitaire.

Cette microflore joue un rôle, maintenant connu, dans l'immunotolérance mucosale. Il en est de même dans les voies aériennes.

Les allergies des voies respiratoires croissent avec l'industrialisation de notre mode de vie (22 à 32% des enfants de 13-14 ans) alors que les manifestations d'asthme n'ont pas augmenté au cours des 40 dernières années dans les pays en développement. .

Les auteurs discutent surtout de l'influence de notre alimentation et de l'utilisation des antibiotiques sur les dérèglements de la tolérance immunitaire. C'est une théorie dérivée de celle des causes "hygiéniques" de ces dérèglements, liés à l'absence ou la forte diminution des contacts avec des microorganismes, par ailleurs bénins, au cours de l'enfance, et des réactions fâcheuses ultérieures, faute de l'induction précoce d'une tolérance immunitaire.

La microflore intestinale s'établit juste après la naissance est elle comporte un équilibre rapidement stable et particulier à chaque individu de 400-1000 espèces, mais 30-40 dominantes, dont certaines sont permanentes et d'autres sont transitoires. Ce sont surtout des anaérobies stricts (97%) comme Bacteroides, Bifidobacterium, Eubacterium, Fusobacterium, Clostridium et Lactobacillus, mais on trouve des anaérobies facultatifs comme Escherichia coli, Salmonella, Enterococcus, Staphylococcus et Streptococcus. Quelques eucaryotes comme Candida albicans sont également commensaux; cette levure est cependant étroitement contrôlée par l'organisme et toute faiblesse du système immunitaire en fait un pathogène envahissant..

La consommation d'antibiotiques entraîne une dégradation de cette symbiose en facilitant, notamment, la colonisation par des pathogènes. Bifidobacterium, Lactobacillus et Bacteroides y sont particulièrement sensible et les pathogènes comme Clostridium difficile en profitent. Par ailleurs, un autre aspect de la symbiose, la fourniture de vitamines et d'acides gras à chaîne courte à l'hôte est réduite.

Les auteurs s'appuient sur une étude comparée des flores intestinales entre un pays à haute incidence d'allergies comme la Suède et à faible incidence comme l'Estonie et sur le développement de l'atopie

dans ces pays. L’atopie est la prédisposition génétique à développer des allergies immédiates. Ils ont constaté des différences significatives qu'ils discutent. L'utilisation des antibiotiques est manifestement corrélée avec le développement d'allergies en général.

Les animaux germ-free (une situation extrême) ne possèdent que des plaques de Peyer réduites, moins de lymphocytes intra épithéliaux et ne produisent que peu d'IgA sécrétées. Ils ont de grandes difficultés à neutraliser les IgE et à développer une tolérance immunitaire. Ceci peut être ramené à la normale en recolonisant l'intestin. La tolérance immunitaire est liée à l'intervention de cellules T régulatrices qui ont des propriétés anti-inflammatoires. Leur développement est fortement influencé par les cellules dendritiques (présentatrices d'antigènes). Or il semble bien que la flore intestinale puisse réguler la différenciation des cellules dendritiques dans la muqueuse intestinale. Ainsi, les lactobacilles peuvent freiner cette différenciation et induisent, in vitro, le développement de cellules T CD4+ ressemblant aux cellules T régulatrices (Tregs). Or ces cellules peuvent intervenir dans la réaction au même antigène partout dans le corps (intestin et poumon, par exemple).

� �� 95. Le γγγγ-Tocophérol (γT), la forme prédominante

de la vitamine E dans l'alimentation interromprait la synthèse des sphingolipides et provoquerait ainsi l'apoptose de diverses cellules cancéreuses, mais pas l'αααα-tocophérol. Des combinaisons de divers tocophérols (notamment γ et δ-tocophérol) fonctionneraient de façon synergique. Q Jiang et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101 (21DEC04) 17825-17830. Les bactéries probiotiques doivent atteindre en nombre suffisant le gros intestin pour être utiles. Le passage de Lactobacillus probiotiques à travers le tube digestif de porcs nourris avec du lait ensemencé avec Lactobacillus casei souche Shirota (LCS) est analysé par des chercheurs liés à la firme Yakult. Y Ohashi et al.; International Journal of Food Microbiology 97 (01DEC04) 61-66. Il en résulte qu'il faut en fournir quatre fois par jour pour maintenir un niveau suffisamment élevé.

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96. La sensibilité de souches probiotiques commerciales basées sur des bifidobactéries ainsi que de celles de ces bactéries isolées d'enfants est analysée par E Khadr et al.; International Dairy Journal 14 (DEC04) 1041-1053. Dix huit bifidobactéries ont, ainsi, été comparées pour leur sensibilité à 14 antibiotiques et quatre bactériocines (nisine A, nisine Z, pédiocine PA-1 et mutacine B-Ny266). Les bifidobactéries utilisées commercialement dans les préparations probiotiques sont physiologiquement différentes des souches naturelles du tube digestif des enfants, et ont des

sensibilités différentes, en particulier. Toutes les souches analysées sont résistantes à la vancomycine, kanamycine, néomycine et la streptomycine, ce qui est souhaitable pour leur survie dans un monde où les antibiotiques sont largement distribués, mais quand même inquiétant, car il faudrait établir pour chacune des souches le support de codage, avec un risque accru pour les vecteurs plasmidiques de transfert de ces résistances aux bactéries pathogènes de passage. La sensibilité aux bactériocines est très variable

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L'Environnement 97. ### Une question soulevant les passions est de

savoir s'il est possible d'obtenir une récolte décente en réduisant les intrants (engrais par exemple). Ceci suppose une amélioration de l'utilisation des intrants que discutent AG Good et al.; Trends in Plant Biology 9 (DEC04) 597-605.

On peut, soit opérer une sélection classique appropriée en utilisant éventuellement des marqueurs moléculaires, soit améliorer directement les gènes impliqués dans certains aspects précis du métabolisme. L'expression de transgènes améliorant l'assimilation par les plantes et leur mise en œuvre dans une approche intégrée à l'amélioration classique des plantes est discutée dans la revue.

Il serait, par exemple, intéressant de mieux connaître la transition entre assimilation de l'azote et son recyclage dans la plante.

Les écosystèmes tendent actuellement à être saturés en azote et la pollution induite n'est plus locale, mais de plus en plus générale dans les écosystèmes terrestres. Les nitrates sont solubles et ne sont pas retenus par matrice du sol. D'où des pollutions aquatiques gênantes que l'on cherche à limiter par des techniques agronomiques (bandes enherbées, etc…). Il y a de plus, les problèmes de coûts des intrants. Ceux-ci sont préoccupants pour les cultivateurs des pays riches, mais prohibitifs pour les pays pauvres.

� �� 98. La biofiltration permet de faire traiter des

effluents gazeux au travers d'un filtre humidifié où une hydrolyse des composés regrettables peut être assurée par des enzymes ou des organisme adaptés.

Comme souvent, le principe est simple mais la réalisation parfois douloureuse. Au-delà des problèmes de support, etc…, il reste, comme dans tous les problèmes de dépollution, la gestion des très grandes irrégularités des apports du substrat visé. A Barona et al.; Biochemical Engineering Journal 22 (DEC04) 25–31. Les auteurs analysent les effets de variations graduelles ou brutales de la teneur en hydrogène sulfuré à éliminer des effluents de lisier de porc.

� �� 99. Shewanella oneidensis MR-1 est une bactérie

réduisant fer et manganèse de façon facultative. La bactérie forme des biofilms à la surface des oxydes insolubles de ces deux métaux. KM Thormann et al.; Journal of Bacteriology 187, n°23 (DEC04) 8096-8104 ont analysé la formation du biofilm, mais à la surface du verre. Comme dans d'autres cas, la fixation commence par un tapis puis, à confluence, s'élèvent rapidement des tours de cellules. Les caractéristiques de ce biofilm dépendent de l'état nutritionnel, ce qui indique une régulation possible par le métabolisme.

La motilité des cellules n'est pas indispensable à la première phase, comme on pourrait le supposer, mais elle intervient dans le passage du biofilm à la troisième dimension. L'adhésion initiale dépend, par contre des pili de type IV sensibles au mannose et la formation du biofilm proprement dit de la rétraction du pilus.

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La Biodiversité 102. La biodiversité est un élément de base du

fonctionnement des écosystèmes. La souplesse de l'utilisation entre les différents composants intervenants dans diverses voies métaboliques collectives (celle de la population et pas seulement des individus) est, en effet, un avantage important. DA Heemsbergen et al.; Science 306 (05NOV04) 1019-1020 décrivent une analyse de microcosmes du sol qui leur montre que ce sont les variabilités individuelles plutôt que le nombre des espèces qui sont importantes dans le cas de la microflore détritivore.

� �� 103. La perte de la diversité des organismes, cette

fois au sens nombre d'espèces, avec son influence possible sur le fonctionnement des écosystèmes est envisagée par D Raffaelli; Science 306 (12NOV04)

1141-1142. Les pertes ne sont pas aléatoires comme on le pense parfois.

Il se base sur deux articles joints, ES Zavaletta et al.; p.1175-1177 et M. Solan et al.; p.1177-1183 qui ont étudié des écosystèmes très différents arrivent aux mêmes conclusions.

Les derniers ont étudié les communautés benthiques d'invertébrés (avec 139 espèces). Ils ont constaté que les Ophiures sont des espèces critiques du fait de leur taille et de leur relativement grande mobilité. Leur disparition est accompagnée par un bouleversement de l'écosystème.

ES Zavaleta et al.; ont travaillé dans des conditions étroitement contrôlées d'un système plus réduit (21 espèces) de prairie californienne. Ils ont utilisé l'invasion de Centaurea solstitialis comme élément perturbateur. Ils analysent l'évolution pendant quatre


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ans de la communauté des plantes. Ils constatent que la résistance à l'invasion est proportionnelle à la richesse en espèces de la communauté. Les conséquences de la perte progressive de la biodiversité dépendent du rôle fonctionnel et de l'ordre de la disparition des espèces. ES Zavaleta et al.; se sont penchés sur ce dernier facteur et sur les conséquences face à des envahisseurs de prairies. Ils constatent que même des espèces rares ont une influence ,et que la prise en compte de l'ordre de disparition montre que celui-ci a beaucoup plus d'impact qu'une perte aléatoire de la biodiversité. L'abondance locale ou la rareté d'une espèce est un très mauvais prédicteur de sa probabilité de disparition.

Il y aurait certes une variante qui consisterait à retirer une à une les espèces, mais bien des difficultés resteraient à résoudre.

� �� 104. ### On trouvera dans A Ricciardi; Trends in

Ecology & Evolution 19 (DEC04) 619, J Gurevitch et al.; p.620, et J Gurevitch et al.; Trends in Ecology & Evolution 19 (SEP04) 470-474, une discussion entre deux groupes d'auteurs sur les causes de l'extirpation des Unio (des mollusques bivalves autochtones des eaux douces d'Amérique du Nord par la moule zèbre Dreissena polymorpha. Les uns affirment que c'est l'invasion par cette moule qui a causé l'éviction des Unio, tandis que les autres affirment que les Unio étaient déjà largement en voie de régression sous les

modification anthropiques de leurs milieux et que la moule zèbre n'a fait qu'achever les populations d'Unio déjà bien mal en point accélérant de dix fois la vitesse d'extinction en recouvrant leurs coquilles. La discussion porte sur la notion plus générale de corrélation entre invasions et extinctions.

� �� 104bis.. On discute encore beaucoup du rôle des

facteurs génétiques dans l'extinction des espèces et on admet généralement que beaucoup d'autres facteurs interviennent, ne laissant pas le temps aux "défauts" génétiques d'intervenir. Si ceci est vrai on ne devrait pas observer de différences entre la diversité génétique d'espèces menacées ou pas. D Spielman et al.; Proceedings of the National Academy of Sciences USA 101 (19OCT04) 15621-15624 ont analysé l'hétérozygotie chez 170 groupes dits menacés. Ceci signifie que plusieurs allèles sont disponibles lors des croisements et qu'il existe donc une variabilité dans les populations. Elle est effectivement inférieure dans 77% des comparaisons et elle est de 35% inférieure à celle des taxas non menacés. Les espèces en voie d'extinction sont, souvent, de populations réduites de sorte que l'inbreeding se développe ne laissant plus guère de ressources génétiques disponibles. Cela indique un potentiel évolutif inférieur et un risque d'extinction accrue, mais le modèle utilisé par les auteurs indique que les facteurs génétiques ont le temps d'intervenir.

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La vie des Sociétés 106. Genencor International a été, très tôt, obligée

par ses productions d'enzymes industrielles à se préoccuper des problèmes d'allergies éventuelles et donc de consacrer un effort considérable en immunologie. La compagnie a donc inventé des techniques de détection dans ce domaine, et a cherché à les appliquer dans le domaine de la santé (probablement plus juteux). Son I-MUNE® Assay vient d'être breveté sous le n°US 6 835 550 (28DEC04) et correspond au brevet européen EP1073754 (21FEB01). Cette technique permet d'identifier, par balayage de segments de 15 acides aminés, les épitopes responsables de réponses immunitaires. Ceci permet de construire des protéines plus immunogènes (vaccins) ou moins allergènes (protéines de toutes sortes dont les protéines thérapeutiques).

Par ailleurs, le brevet EP1501947 (02FEB05) octroyé à la firme, dont un des auteurs est toulousain (P Soucaille) est consacré à une méthode de construction de bibliothèques de clones bactériens avec différents niveaux d'expression.

� �� 107. Applied Biosystems annonce que le réseau du

génome de rat est disponible. Il est basé sur les données publiques et de Celera Genomics. Il contient 26 857 sondes pour analyser l'expression de 27 088 gènes et 43 508 transcrits du rat. Il couvre, selon Applied Biosystems, plus de 10 000 gènes originaux par rapport aux autres réseaux commercialement disponibles. .

Il faut rappeler que le rat est utilisé dans de nombreux essais toxicologiques, car sa physiologie

est plus proche de celle de l'homme que celle de la souris. Applied Biosystems. avait déjà mis sur le marché le Mouse Genome Survey Array.

Le système s'appuie sur une banque de données Oracle® qui fournit les annotations des gènes issus des données publiques et de Celera Genomics. Applied Biosystems Presse Release (08DEC04).

La société subi un revers auprès de l'Office Européen des Brevets à propos d'une demande portant sur sa technique de thermocyclage en temps réel. Ses brevets américains et japonais (en fait issus de Perkin-Elmer) restent valables. Applied Biosystems Press Release (10DEC04).

� �� 108. Icoria, qui se consacre aux systèmes

biologiques, a déposé une série de brevets sur l'analyse du métabolisme. Le premier, dont la société a obtenu la notification, intitulé "Methods and Systems for Analyzing Complex Biochemical Systems," sera publié dans la première partie de 2005 . La technique permet de collecter et de caractériser les composants de prélèvements biologiques par chromatographie liquide/spectrométrie de masse (LC-MS), chromatographie gazeuse/spectrométrie de masse (GC-MS), résonance magnétique nucléaire (NMR) et spectrométrie de masse couplée à une volatilisation par plasma (ICP-MS). Le brevet couvre également l'association des composants détectés avec les voies métaboliques. PRNewswire-FirstCall (17DEC04).

La société a obtenu l'US Patent n°6 806 060 (26OCT04) intitulé "Methods for the Identification of Inhibitors of Threonine Synthase as Antibiotics."


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permettant le criblage de nouveaux fongicides. C'est la sixième cible identifiée par la société. PRNewswire-FirstCall (26OCT04). La société a d'ailleurs conclu un accord avec DuPont Crop Protection dans le but d'utiliser son processus de criblage ChemTraits™ dont

elle communiquera les résultats pour évaluation à DuPont Crop Protection. PRNewswire-FirstCall (01FEB05).

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La Politique 109. Le coût des sojas non OGM risque de devenir

prohibitif. Il existe actuellement trois grands pays producteurs potentiels capables d'entretenir une telle filière à conditions que le soja de ce type soit payé à son juste prix soit 20$ de plus par tonne. Ce qui en courage le statu quo. Et il n'est pas brillant. Un article de V Noel; La France Agricole (17DEC04) 75, actualise les analyses (après un autre de JP Braly; Agrodistribution 125 (FEB03) 38). Les sojas transgéniques étaient interdits au Brésil, au moins dans certains états, mais au moins 30% de la production à venir sont transgéniques. Ils sont réalisés avec des semences provenant d'Argentine (ce qui freine un peu les rendements, car elles ne sont que mal adaptées aux conditions du Rio Grande do Sul. Ce n'est pas étonnant car, jusqu'à nouvel ordre (un port et une route sont en projet assurant un débouché sur le Rio Tocantin), cette région est à 2000 km du port de Santos, et tout ce qui peut abaisser le prix de revient est bon à prendre. Selon une enquête de l'état de Parana de Septembre 2004, produire un hectare de soja transgénique coûte 349€ au producteur, contre 402€ pour un soja conventionnel. La semence coûte un peu plus cher (et Monsanto voudrait en doubler le prix) mais le coût des pesticides chute nettement, 12,5 €/ha contre 70 €/ha pour un soja conventionnel. Comme, de plus, le grain est plus propre, on constate un gain de 5 à 8% sur le prix final. Qui résistera à une telle pression économique? La surface semée va augmenter de 7%, cette année, à 23 millions d'hectares. Cela signifie qu'il faudra accepter de payer une prime de 20% pour avoir du soja conventionnel.

Il faut aussi payer le prix de la séparation des filières, et une calle de bateau est rarement occupée uniquement par du seul soja certifié sans OGM, elle sera donc en partie vide et il y a une perte de capacité de transport. De plus, le chargement séparé suppose un maintien à quai plus long d'un jour à un jour et demi, d'où des frais d'immobilisation de port accrus (40 000 dollars par jour). Enfin seules quelques très grandes firmes de négoce comme Cargill, ADM, Dreyfus ou Bunge sont réellement compétentes pour l'organisation du traffic et des contrôles de la pureté des produits certifiés. Elles le feront payer.

Qui paiera ces surcoûts? L'exemple du soja américain pour l'alimentation des porcs l'illustre. Le surcoût lié à une filière certifiée atteint 7% pour les agriculteurs, 12% à celui du négoce agricole et jusqu'à 14 % du prix du tourteau vendu par les triturateurs. Quand on ajoute que les marges dans le secteur agricole dépassent rarement 10%, on imagine le problème. Mais, au-delà, le coût de la préservation de l'identité s'amenuise, car la valeur ajoutée du produit augmente. Le grand gagnant est la grande distribution pour qui le surcoût (sur la viande en rayon) ne représente plus qu'environ 2 % du prix de la viande vendue en rayon.

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110. Le problème des données scientifiques à usage potentiel double (scientifique ou bioterroriste) est toujours lancinant, et depuis le début 2003, les revues scientifiques ont décidé de pratiquer une autocensure avec l'aide de spécialistes. C'est le moment de faire un bilan sur ce point, et ce qui est fait par Nature Immunology 5 (DEC04) 1191. L'article décrit quelques exemples qui ont posé des problèmes avec des articles récents qui ont défrayé la chronique, plus pour le danger qu'ils représentent (reconstitution d'un hybride du virus de la grippe espagnole, ou la construction d'un virus polio synthétique) que pour les risques d'utilisations terroristes. .

En Octobre 2003, un comité a édicté un certain nombre de consignes de bon sens. Les publications relatant des expériences aboutissant à rendre un vaccin inefficace, indiquant des stratégies de création artificielles de résistances à des antibiotiques ou des substances antivirales, un accroissement de la virulence de pathogènes ou à conférer une virulence à des entités non pathogènes, un accroissement de la transmissibilité d'un pathogène, le rendre plus difficile à détecter, ou la "militarisation" de pathogènes ou de toxines, doivent être examinées avec le plus grand soin et, éventuellement, leur publication déconseillée.

Le comité estime, cependant, (avec beaucoup d'autres) que le bénéfice d'une publication est largement supérieur aux risques d'une utilisation malveillante, à condition de réfléchir à ce que l'on divulgue. La surveillance exercée au niveau des revues semble bien avoir fait ses preuves et on devrait continuer à leur faire confiance..

� �� 111. RS Crespi; Trends in Biotechnology 22

(DEC04) 638-642 constitue une mise à jour sur la conception des brevets pour un scientifique.

La communauté scientifique produit tous les jours des innovations brevetables, mais la mise en œuvre sous la forme d'une demande de brevet nécessite de sérieux efforts des chercheurs, d'autant que la doctrine évolue sans cesse, et qu'il est difficile de suivre toutes les évolutions du droit et les précédents intervenant. L'auteur a déjà rédigé plusieurs articles sur ce sujet avec RS Crespi; Trends in Biotechnology 16 (NOV98) 450-455, Trends in Biotechnology 18 (OCT00) 405-406 qui ont été analysés dans ce Bulletin en leur temps.

L'auteur, un patent attorney, discute la préparation d'une demande de brevet et les critères indispensables. Il réactualise donc ses anciens articles en tenant compte de l'évolution de la jurisprudence.

On sait que les brevets exigent quatre caractéristiques de base: nouveauté, inventivité (non trivialité) et utilité pratique. La dernière porte sur la rédaction du document, sa capacité à permettre à un homme de l'art de réaliser tout seul l'opération. L'auteur procède à une actualisation des critères d'utilité et de la faisabilité.


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Le droit que procure un brevet dépend de la construction du texte du brevet (patent specification). Ce type de document présente une forme et une structure qui a évolué au cours des siècles.

Comme les scientifiques ne se posent la question d'un brevet que quand un article est en passe d'être publiable dans un journal scientifique, l'agence de brevets va partir d'une ébauche d'article rédigé dans un tout autre esprit.

L'agent va d'abord vérifier que la substance de l'article correspond à une invention brevetable. Dans bien des cas ce sont des découvertes, mais elles ne sont pas brevetables (cause d'une maladie, par exemple). Une méthode de diagnostic ou un traitement sont, par contre, brevetables. Ce sont, en effet des découvertes utilisables (critère d'utilité). .

Mais souvent le temps presse, et l'agent va se précipiter sur le texte de l'article ou de la conférence pour en extraire une introduction et une suite de revendications définissant l'invention.

Ces points sont importants, car il va falloir déterminer le caractère de nouveauté par une recherche plus approfondie.

Un article scientifique est écrit par un chercheur pour les autres chercheurs et son but et de participer à l'avancement des connaissances. Un brevet est écrit par un inventeur pour ceux qui voudraient mettre en œuvre pratiquement son invention. Un brevet est profondément utilitaire, et donc pédagogique.

Le texte du brevet doit comprendre une divulgation suffisante (enabling disclosure); qui exige de l'inventeur une information technique suffisante pour qu'un homme de l'art puisse réaliser l'opération décrite. Ceci présuppose que l'opération a bien été effectivement réalisée par l'auteur de l'invention. Ce ne sont donc pas de simples suggestions. Il existe des variantes sur ce thème. Aux Etats-Unis, une US Patent doit comporter l'idée (conception) et une "reduction to practice" qui consiste à une démonstration pratique ou, au moins, à une description de la façon dont on pourrait s'y prendre. L'US Supreme Court a déclaré, sur ce point, "the patent system must be related to the world of commerce rather than to the world of philosophy".

L'essentiel du texte d'une publication scientifique peut servir de base à la description de l'invention mais ce n'est pas suffisant. Les principes sur lesquels repose l'invention doivent être suivis par la description d'exemples pratiques réalistes.

La rédaction de certains brevets est parfois suffisamment habile pour qu'on ne puisse décider si ce sont des protocoles "prophétiques" ou des expériences réelles qui illustrent ce second point. Ce type de rédaction est risqué, car les examinateurs ne sont pas des imbéciles et seront contraints de demander des explications. C'est un critère qui prend de plus en plus d'importance, d'autant que les concurrents se font un plaisir de dénoncer tout manquement dans leur recours (notice of appeal). Le flou réside dans la notion d'"homme de l'art" : des choses qui semble évidentes à l'inventeur peuvent être discutées, et les examinateurs sont de plus en plus exigeants. Le recours à des citations dans la littérature où ces procédés sont décrits est une parade possible,

mais le lecteur ne doit pas être soumis à une charge de lecture trop lourde.

L'US patent statute indique bien que : “The specification shall contain a written description of the invention, and of the manner and process of making and using it, in such full, clear, concise, and exact terms as to enable any person skilled in the art to which it pertains, or with which it is most nearly connected, to make and use the same, and shall set forth the best mode contemplated by the inventor of carrying out his invention”.

Ceci entraîne trois exigences complémentaires: la description écrite, la capacité à permettre la reproduction du procédé (enablement), et la meilleur façon de s'y prendre (best mode).

La description écrite doit permettre de distinguer ce qui est une simple idée de ce qui est effectivement réalisable. Ce critère est destiné également à vérifier l'utilité de l'invention dans la réglementation américaine et l'applicabilité dans la réglementation européenne, mais cela revient au même.

L'auteur cite un exemple portant sur l'utilité et la reproductibilité d'une invention, avec un récepteur. Si on décrit bien le raisonnement suivi, on peut convaincre l'examinateur que l'identification de ce récepteur permet de cribler des agents actifs sur ce récepteur (inhibiteurs ou agonistes) et s'appuyant sur les indications crédibles de la littérature, montrer que ce récepteur est probablement associé à une maladie donnée et que le perturber pourrait enrayer la maladie. Le récepteur pourrait alors être brevetable. Le cas de séquences ADN est plus discutable si on n'a pas établi, quelque part, que cette séquence donne directement lieu à une application (décrite). Une des solutions possible est de faire tourner ses ordinateurs jour et nuit pour en tirer des homologies avec une séquence de fonction connue. Il ne reste plus qu'au demandeur a vérifier que la ou les séquences homologues n'ont pas déjà été exploitées. Mais on ne peut s'empêcher de se poser des questions sur le degré d'inventivité et la spécificité d'une telle approche.

En Janvier 2001, l'USPTO a revu ses critères concernant l'utilité et la façon de décrire les inventions pour tenir compte de la levée de boucliers à propos des séquences sans fonctions connues, notamment les ESTs (Expressed Sequence Tags).

L'USPTO, les Bureau Européen des Brevets (EPO) et leur homologue japonais (JPO) se sont mis d'accord (voir le Trilateral Studies website, http://www. european-patent-office.org/tws/sr-3.htm) sur des critères convergents (www.european-patent-office.org/tws/report/B3b_report_pdf/B3b_reachthrough_text.pdf).

L'USPTO, l'EPO et le JPO stipulent qu'une invention doit reposer sur une "specific, substantial, and credible utility". La fonction de n'importe quelle séquence, son utilisation pratique et industrielle doivent obligatoirement être spécifiées.

En ce qui concerne la reproductibilité du procédé décrit l'USPTO, comme l'EPO exige qu'elle soit réalisable sans expérimentation indue.

Quant à la description de l'invention elle ne doit comporter aucune extrapolation à la charge du lecteur ou de l'utilisateur. Toutes les revendications doivent être décrites en détail.Les cours américaines sont


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intraitables sur le sujet, mais même en l'absence de contestation, les examinateurs sont très attentifs à ce critère.

L'auteur analyse trois cas célèbres. Le premier est celui de University of California versus Eli Lilly. L'US patent 4 652 525 (24MAR87) de l'université revendiquait un plasmide contenant un cDNA de l'insuline humaine qu'elle opposait à Eli Lilly qui produit ainsi de l'insuline recombinante. Le malheur est que le brevet s'appuyait sur des extrapolations à partir de l'insuline du rat, sans avoir cloné le gène humain. Une seule espèce ne suffit pas à couvrir tous les autres animaux. La contestation a donc été rejetée dès 1997.

Le second est celui d'ICOS sur un récepteur dénommé V28 avec sa séquence codante et auquel le brevet européen EP0630405 (08APR98) avait été accordé (à la suite de la demande 94 903 271 (17NOV93), sous le titre "Novel V28 seven transmembrane receptor" et s'appuyant sur une priorité américaine du 17NOV92. Deux firmes, SmithKline Beecham et Duphar International Research, ont fait opposition en Janvier 1999. Le brevet a été invalidé car, à part une affirmation sur une implication possible dans les mécanismes immunitaires, aucune utilisation pratique n'était invoquée. L'utilité défendue était purement de nature scientifique. L'Opposition Division du Bureau des Brevets Européens a statué le 20JUN01 sur la nullité du brevet du fait de l'absence d'inventivité, de l'insuffisance de la description (séquence sans fonction crédible), d'application industrielle, etc…(si cela vous intéresse voir www.european-patent-office.org/news/info/2001_06_20_e.htm). Pour le brevet d'ICOS, il a donc disparu des bases de données et le numéro a été réattribué à un médicament japonais contre l'acné, ne le cherchez donc pas.

L'Opposition Division a souligné qu'une fonction doit être plus qu'une simple indication spéculative. Elle doit être "substantielle, spécifique et crédible". Les juristes estiment , cependant, que la division a peut être été trop loin, et qu'un appel auprès d'une instance supérieure serait possible, mais ceci n'a pas été fait par ICOS. Il faut voir là l'incertitude où on était, au début des années 90s, sur ce qui est brevetable ou non dans le domaine biologique.

Le dernier cas est celui de l'US Patent 6 048 850 (11APR00) de l'University of Rochester. Ce brevet couvre l'identification et l'isolement de la prostaglandine H synthase 2 (PGHS-2) et du gène codant. Cette enzyme est impliquée avec PGHS-1, dans l'action des anti-inflammatoires non-stéroïdiens. L'isoforme 2 est impliquée dans des effets secondaires gênants dont on parle beaucoup ces temps-ci. Une méthode de criblage de produits pouvant être actifs est décrite dans l'US Patent 5 837 479 (17NOV98) par les auteurs (pas l'université). La méthode de criblage est difficile à exploiter et les discussions sur les royalties qui découleraient d'un tel brevet son toujours ardues comme dans tous les brevets sur des outils de recherche qui sont relativement éloignés du produit final.

Le brevet dit "850" décrit des méthodes pour découvrir des inhibiteurs sélectifs de PGHS-2 sans handicaper les effets bénéfiques de PGHS-1. Les

revendications portent donc non pas sur un produit, mais sur ceux de l'étape suivante qui exploiterait les informations pour découvrir un produit dont ne savait pas encore s'il peut ainsi être trouvé (reach-through claims). Il s ont bien été découverts, malheureusement pour Merck (et autres) qui a retiré son Vioxx du marché, ils auraient des effets secondaires ennuyeux. L'Université a tenté de faire appliquer ses droits relevant du brevet accordé, sans que l'on sache si les firmes qui produisent ces antagonistes ont utilisé les données du brevet. Les requêtes ont toutes été rejetées. Une cour de district a conclu que "“What the inventors did not do, however, is succeed in taking the last critical step of actually isolating such a compound, or at least of developing a process through which one skilled in the art would be directly led to such a compound”. Faute d'une telle description, le brevet a été invalidé. La Court of Appeals for the Federal Circuit a confirmé ce jugement. Si l'université veut poursuivre sa démarche, il faudrait qu'elle s'adresse à la Cour Suprême américaine.

� �� 112. Deux auteurs du Programme Influenza de

l'OMS posent la question du stock de vaccins contre la prochaine pandémie de grippe, sur laquelle je reviens souvent. K Stöhr et al.; Science 306 (24DEC04) 2195-2196.

On admet, dans les hypothèses optimistes, qu'elle affligera 20% de la population mondiale, avec toutes les conséquences pour les services de santé.

On sait que 15 sous-types différents de grippe A circulent librement dans le monde, grâce à leurs vecteurs aviaires (essentiellement les oiseaux aquatiques). Seuls deux sous-types (H3 et H1) circulent actuellement chez l'homme. Le risque est qu'un sous-type autre bascule sur l'homme et rencontre alors un système immunitaire qui ne l'a jamais connu. Les données sur l'épidémiologie du virus grippal indiquent qu'un virus pandémique va créer plusieurs épidémies localisée durant un à deux mois dans une région limitée, avant de se ruer dans le monde entier en 8 à 12 mois. Il ne le fera que si il est très compétitif par rapport aux souches humaines classiques, il le sera pour des raisons immunitaires, les populations humaines étant "naïves" dans ce domaine.

La pandémie va cesser progressivement comme cela s'est passée pour les pandémies précédentes (Hong Kong et Asiatique) en ne donnant plus que des épidémies annuelles relativement bénignes. Chaque siècle a présenté trois à quatre de ces évènements. Il n'y a aucune raison pour qu'il n'en soit pas de même à présent. Sauf si on intervient assez rapidement. On possède maintenant, d'une part des molécules thérapeutiques comme le Tamiflu™ (oseltamivir phosphate de Roche) qui peuvent freiner une épidémie à sa phase initiale, et d'autre part un barrage de vaccins. Encore faudrait-il que l'on dispose en quantités suffisantes.

Des stocks des deux outils sont préparés par les pays raisonnables, mais cela coûte cher et pourrait ne pas servir si la pandémie se fait attendre. Un stock est difficile à constituer et n'a qu'une durée de vie limitée, on ne peut demander à des entreprises aux actionnaires exigeant une réduction des coûts, de financer ces stocks, à peine de faire de la recherche


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sur de nouveaux outils plus puissants. Les obstacles ne sont plus techniques (voir plus loin), mais politiques (qui paiera) et économiques. Il n'existe aucune force du marché pour produire, dans une économie libérale, de tels vaccins. Les gouvernements japonais et français ont, cependant, prévus une intervention de l'état dans le financement de ces stocks. Le National Institutes of Health finance des essais cliniques de vaccins H5N1 pour les compagnies qui produisent les vaccins saisonniers classiques et le gouvernement achètera 2 millions de doses, ce qui a encouragé les compagnies a constitués les stocks initiaux de production de vaccins, en cas…(la population américaine est de 295 millions de personnes), et on risque de revoir les "loupés" de 2004, où des millions de doses ont manqué aux Etats-Unis, obligeant à des choix doûteux, sur le plan de l'éthique, des personnes à vacciner.

De la dizaine de compagnies couvrant 90% des capacités de production des vaccins, seules cinq ont entrepris ou achevé de mettre au point les souches initiales de production des vaccins contre les sous-types H2, H5, H7 ou H9. Seules trois sont passées à l'étape suivante et ont préparé de petits échantillons du vaccin contre une pandémie H5N1 pour les essais cliniques qui ont lieu début 2005.

Une question est d'ailleurs posée par le fait qu'on n'a jamais expérimenté des vaccinations à l'échelle qui devrait être utilisée, ni en 1957, ni en 1968. La seconde est que la mise au point du vaccin dès la première vague localisée de la pandémie va prendre 6 à 10 mois à partir d'un vaccin prototype (qui va prendre 2 mois pour sa mise au point), or le virus va se répandre massivement entre 8 à 12 mois après les signes précurseurs d'une pandémie

Les vaccins actuels sont préparés dans des œufs de poule spéciaux (sans risque de dissémination d'autres pathogènes). Une percée récente a été la découverte de méthodes de laboratoire permettant de mettre au point rapidement des vaccins pandémiques prototypes qui ne tuent pas les œufs avant de donner une souche vaccinale (la prochaine pandémie aura probablement une origine aviaire, comme la H5N1 qui nous effraie actuellement).

Une deuxième chance est que la capacité de production de vaccins a doublé depuis une dizaine d'années, mais elle est insuffisante (seulement 900 millions doses d'un vaccin monovalent). L'organisation industrielle va devoir prévoir un basculement rapide des vaccins épidémiques actuels au vaccin pandémique.

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113. D Kobasa et al.; Nature 431 (07OCT04) 703-707 ont montré que la transplantation de l'hémagglutinine du virus de la grippe espagnole de 1918 renforçait nettement la virulence du virus pour la souris. Les règles officielles de sécurité expérimentale ont bien été suivies par les chercheurs. Les auteurs ont réalisé les travaux d'abord dans un laboratoire de niveau 4 (le plus élevé) au Canada, mais les recherches ont été ensuite rapatriées dans le laboratoire de niveau 3 à l'University of Wisconsin dont le chef d'équipe Yoshihiro Kawaoka est résident.

Ceci a alarmé un certain nombre de gens qui soutiennent que les règles actuelles sont insuffisantes.

Kawaoka répond que le déplacement a été une conséquene de la vérification soigneuse de la réponse du virus aux vaccins et au Tamiflu (une substance antivirale classique contre la grippe), ce qui allège les risques encourus, et permet, de passer au niveau 3 de sécurité selon la règlementation

De plus, l'expérience a été soumise au RAC (Recombinant DNA Advisory Committee du NIH) qui n'a soulevé aucune objection. La confusion réside, en partie, dans le fait qu'il existe plusieurs réglementations, dont celle intitulée "Biosafety in Biomedical and Microbiological Laboratories. Ces dernières règles indiquent que le virus de la grippe ne requiert que le niveau 2 de sécurité, mais sans mention particulière pour le virus de 1918. La question posée n'est pas sans intérêt, car plusieurs autres laboratoires travaillent sur des projets du même type, y compris des reconstructions groupant des segments génomiques du virus H5N1 de la grippe aviaire actuelle d'Asie et des virus humains. La réglementation pour la grippe devrait donner lieu à une réactualisation très prochainement. J Kaiser; Science 306 (22OCT04) 591.

� �� 114. L'OMS est piégée dans ses estimations du

nombre probable de victimes en cas d'une pandémie dérivant de l'actuelle grippe aviaire. Si elle prend en compte les précisions alarmistes et que rien ne se passe, ce qui est encore fort possible, elle perdra de sa crédibilité. Ces prévisions alarmistes sont globalement de 72 millions de morts. L'OMS se tient à une estimation basée sur la pandémie de 1968 et établie par le CDC d'Atlanta, de 2 à 7,5 millions de morts. L'OMS espérait que les scientifiques arriveraient à se mettre d'accord mais, comme rien ne vient, l'organisation a étalé ses prévisions de 2 à 50 millions de morts. Selon certains c'est un amélioration, car cela souligne l'incertitude des scientifiques dans ce domaine. M Enserink; Science 306 (17DEC04) 2025.

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Janvier 2005 n°224 - inra.fr · Ce bulletin est un compte-rendu de lectures que diverses et il est...

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