INTERVIEW
PRESENTATION DE JEAN LORQUIN
Jean Lorquin est responsable de la Plateforme de Biochimie Structurale Métabolique de l’UMR_D180 chez IRD, Université de Provence. Il travaille sur la microbiologie des environnements chauds et étudie les structures microbiennes ayant permis l’adaptation à un environnement progressivement enrichi en oxygène. En plus de ses recherches, Jean Lorquin propose aussi des cours aux étudiants de Luminy, et a accepté de nous accorder une interview. |
INTERVIEW
1) En quoi l'apparition du PCR (1987) dans le milieu scientifique a-t-elle été un réel bouleversement pour vous?
La découverte de l'ADN a été elle-même une révolution. Le problème était qu'il fallait une quantité importante d'ADN obtenu par extraction à partir d'un milieu vivant. La PCR a permis plusieurs choses : partir d'une quantité infime d'ADN et d'en obtenir une grande quantité et mettre en évidence des mécanismes physiologiques insoupçonnés en identifiant des gènes méconnus. L'étude de la fonction de ce gène a ensuite entrainé beaucoup de découvertes. Lla PCR est donc à la base du séquençage et en particulier de celui du génome humain (ce qui permettra d'identifier des maladies rares ou associées à chaque individu). Le séquençage et le clonage s'effectuent tous les jours dans nos laboratoires de recherche.
2) Les risques de contamination des échantillons en génétique sont-ils importants, malgré les règles strictes de manipulation?
Quels risques. Parlons des risques associés au matériel génétique. Le risque est grand. En effet, Lorsque l’on manipule l'ADN ou l'ARN, il faut être méticuleux et porter par exemple des gants. Les techniques d'extraction sont donc effectuées de manière rigoureuse parce que justement les risques de contamination sont grands. Autres risques : celui de la contamination bactérienne. Il est énorme ! Il faut travailler sans cesse stérilement, sous la hôte à flux laminaire, en présence de chaleur (bec Bunsen), et en nettoyant souvent avec de l'alcool (éthanol).
Les bactéries présentent dans l'air et sur les supports divers peuvent aisément contaminer les milieux microbiens et de ce fait, il faut être rigoureux et vigilants. La contamination se détecte par le séquençage de l'ARN 16s purifié. On voit immédiatement que les séquences sont inhabituelles et qu'il y a présence de plusieurs ADN.
NB : L’ARN ribosomique 16s, gène composé d’environ 1500 paires de bases, porte la fonction de l’ADN. Les gènes des séquences d’ARNs 16S sont fréquemment utilisés pour distinguer des espèces bactériennes ou pour l’identification. En effet, ce sont des molécules ubiquitaires, avec une structure conservée et abondantes dans les cellules. De plus, les amorces PCR utilisées pour en amplifier la séquence sont communes.
3) Peuvent-ils fausser significativement les résultats?
Les contaminations faussent grandement les résultats. Il faut impérativement recommencer, repurifier l'ADN à partir d'une source biologique (bactérie, levure,... ou matériel végétal ou animal, c'est-à-dire à partir de cellules pures). Cependant, les biologistes ont développé une science qui s'appelle la métagénomique. Elle consiste à identifier des gènes directement dans un milieu vivant ou un écosystème complexe. Par séparation de ces gènes, séquençage et hybridation, les banques de données informatiques permettront de dire si tel ou tel organisme est présent dans cet écosystème. Ainsi, dans ce cas particulier, la contamination est peu importante au niveau du matériel génétique de départ, elle l'est après extraction.
4) Que pensez-vous de l'importance de l'apport d'un test ADN lors d'un procès?
Le test ADN pour la criminologie a été la principale révolution. Il est infaillible. Il y a des cas particuliers : jumeaux, pourcentage de 97% de fiabilité… En-dehors de ces cas particuliers, il n’est absolument pas négligeable, bien au contraire !
5) La biotechnologie et l'identification d'une personne ont en commun la génétique. Quelles sont les dernières avancées scientifiques dans ce domaine?
Les dernières avancées relatent simplement l'augmentation de sensibilité des tests, le fait de pouvoir différencier les ADN et certaines séquences particulières.
6) Quel est votre opinion par rapport aux banques de données d'ADN humain? Pensez-vous qu'il faudrait tous les effacer après enquête, ou au contraire les garder en prévention de récidive?
La question soulève le problème de la bioéthique. Doit-on comme les Mormons mettre tout le monde en banque ? C'est possible étant donné la puissance de calculs des ordinateurs actuels. La question posée est personnelle : il faut laisser la liberté de chacun à rester un anonyme. Le problème est celui des récidivistes. Je ne sais s'il faut les cataloguer systématiquement. Tout dépend des cas (graves ou moins grave, question difficile).
7) Pensez-vous que les méthodes de la police scientifique sont bien retranscrites par les séries télévisées?
Pas toujours. En effet, j'entends beaucoup de bêtises concernant notamment les substances naturelles ou synthétiques, concernant les méthodes analytiques (chromatographie en phase gazeuse ou en mode liquide couplés à la spectrométrie de masse, on entend souvent spectrophotométrie de masse !!). En ce qui concerne la génétique et la police scientifique, il y a moins d'erreurs car on fait intervenir des spécialistes. Mais ces mêmes spécialistes donnent des conseils en biochimie et chimie, ce qu'ils ne sont pas (biochimistes et chimistes).
8) Est-ce que les prix actuels concernant la PCR, le séquençage... sont très élevés? Pensez-vous qu'ils vont beaucoup varier durant les prochaines années?
Les prix ont considérablement baissés ces dernières années. Au moins de 10fos et même plus dans certaines analyses. A priori ils vont continuer à varier. Beaucoup de boîtes se sont montées pour effectuer des analyses génétiques (séquences, hybridation, ...). Les prix ont tendance à baisser. Par contre, les prix des appareils (séquenceurs, ...) stagnent.
9) Depuis le 20e s, on a assisté à d'énormes bouleversements au niveau de la découverte de la génétique et de ses intérêts, pouvez-vous nous dire ceux qui vous semble les plus novateurs, les plus importants, marquants?
Les principaux bouleversements au niveau de la génétique sont: la découverte de l'ADN, puis de l'ARN et donc des mécanismes de transcription, les mécanismes des virus, la PCR surtout, le clonage (énorme) et toutes les techniques sophistiquées mises au point permettant de déjouer les mécanismes et ainsi de les dévier. C'est l'originalité qui va conduire à de grandes découvertes.
10) Si vous aviez une personnalité dans le domaine de la science à nommer, qui serait-elle? Pourquoi?
Les personnalités qui m'ont marqué sont, suivant le domaine :
En génétique : Monod.
NB : Dans les années 1960, élucide le mécanisme de la synthèse des protéines avec François Jacob.
En biologie : Mac Cord (USA), Fridovich (USA) et Michelson (FR) qui ont découvert les radicaux libres oxygénés et responsables de la destruction des cellules et surtout du vieillissement cellulaire. En effet, ces entités sont très instables (quelques microsecondes) et pour les mettre en évidence, il a fallu être sacrément intelligent.
En chimie organique : EJ. COREY (grand chimiste américain).
CONCLUSION
Ainsi, plusieurs étapes sont nécessaires pour permettre l’identification d’un individu. Rappelons-les brièvement: tout d’abord, à partir d’un échantillon infime contenant des cellules humaines, comme du sang, de la salive ou de la peau, un technicien extrait l’ADN. Puis pendant la purification on sépare l’ADN du reste de la cellule. Dans presque toutes les cellules de son corps, un individu a 46 chromosomes faits d’ADN : une longue chaîne de nucléotides, représentés par les lettres A,T,C et G. L’ADN (acide désoxyribonucléique) est légèrement différent pour chaque personne. Les généticiens ont remarqué que des groupes de « lettres » se répètent un certain nombre de fois. Ces répétitions varient d’une personne à l’autre. L’ADN purifié est soumis à un traitement qui permet de multiplier seulement les sites intéressants, la PCR. Les segments d’ADN sont séparés par électrophorèse. Cette technique permet de les trier selon leur longueur. Il faut tester plusieurs sites pour avoir un code génétique fiable. La moindre différence indique que les deux échantillons d’ADN n’appartiennent pas à la même personne.
Cependant la fiabilité du test ADN peut être remise en question : lors de la différenciation de deux individus, seuls quelques marqueurs sont utilisés sur tout l’ADN ! De plus, selon l’importance de la population comparée, le risque peut pas passer de 0,1% à 10% ! En outre, les mutations génétiques ou encore la contamination des échantillons (cependant détectable maintenant) peuvent erroner l’analyse.
Le test ADN est pourtant une véritable révolution dans l’histoire scientifique !
Et demain?
Jusqu’ici, les tests étaient en somme une extension de la technique des empreintes digitales: en comparant les traces trouvées sur la scène du crime avec une base de données de traces laissées par des suspects, on pouvait faire le lien entre les deux.
Demain, les tests génétiques pourraient carrément avoir un effet prédictif établissant des portraits-robots sur la base d’un prélèvement ADN. C’est en tout cas l'objectif que s'est fixé le Dr Mark Shriver de l'Université d'Etat de Pennsylvanie qui pense être en mesure de produire la photo de quelqu’un une fois que son équipe aura pu identifier 500 marqueurs faciaux et 500 marqueurs d’hérédité. Pour le momement, il arrive juste à établir la couleur de la peau, ce qui est un début…
Depuis récemment, une équipe de chercheurs hollandais est capable de prédire la couleur des cheveux de n’importe quelle personne en se basant sur 13 marqueurs présents dans 11 gènes. Le taux de fiabilité de la prédiction est de plus de 90% pour des cheveux roux ou noirs et de 80% pour des cheveux blonds ou châtain. La même équipe avait déjà mis au point l’année dernière une méthode permettant d’estimer l’âge d’une personne à partir de quelques gouttes de sang ainsi qu’une méthode de prédiction de la couleur des yeux.
Ceci dit, l’utilisation de ce genre de techniques est encore de la science fiction aujourd’hui. On n’a pas encore identifié les marqueurs qui déterminent la forme du visage…
http://pedagogie.ac-montpellier.fr/svt/adn_tp/index.ht
http://mpronovost.ep.profweb.qc.ca/BIONP1/bionp1_biotechnologie.html
http://www.diplomatie.gouv.fr/fr/ministere_817/expositions-scientifiques_4615/maths-dans-vie quotidienne_4881/au-bout-du-genome_13002.html
http://fidesjustice.free.fr/html/adn.html
http://science-et-crimes.e-monsite.com/pages/l-adn.html
Institut Louis Malandré-la pcr
Mathom- fête de la science
Monsite.com- Science et crime-l’ADN le vrai
Futura forum par futura sciences
Wikipédia
Cours de SVT Univ-rouen.fr Abiss-empreinte
Forums.futura-sciences.com-mathématiques supérieur-probabilités ADN
Monsite.com-Une médecine moderne-watson et crick Diplomatie.gouv.fr/fr/ministère-expositions scientifiques-maths dans la vie quotidienne-au bout du génome
Actujuridique.com, l’actu autour du livre-face à la police/face à la justice
Tueur en serie.or3g
http://www.lexpress.fr/actualite/sciences/affaires-criminelles-le-test-adn-n-est-decidement-pas infaillible_750875.html?p=2
http://mbg.jrc.ec.europa.eu/capacitybuilding/manuals/Manual%20FR/Module%2004.pdf
http://www.mathom.fr/mathom/FeteDeLaScience/FS2007/Presentations/Tests%20ADN.pdf
http://pst.chez-alice.fr/statisti.htm
http://forums.futura-sciences.com/biologie/214940-meme-adn-jumeaux.html
http://www.ilemaths.net/forum-sujet-314014.html
http://www.ens-lyon.fr/RELIE/PCR/principe/anim/presentation.htm
Livre :
L’histoire controversée de l’ADN par Alice Andreoli
Tu mourras moins bête de Marion Montaigne
Magazines et journaux :
Science et vie n°1128 bis septembre 2011
Les grands dossiers des Sciences Humaines n°25 Affaires criminelles
Le monde 20238 17/02/2010
L’express 3109 02/02/2011
Pendant notre sondage, nous nous sommes apperçu que de nombreux élèves qui suivaient assiduement les séries télévisées de police scientifique, pensaient qu'elles représentaient bien la réalité. Cependant Marion Montaigne, auteur de BD en vogue, ne semble pas être de cet avis...
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