Carl Woese a révolutionné la biologie puis est mort sans prix Nobel

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Tiens on parlait de phylogénie moléculaire, revenons sur un très grand monsieur de la biologie, qui est mort fin 2012 : Carl Woese. Peut-on imaginer un physicien ou un chimiste qui aurait changé par sa recherche le premier chapitre des livres d’introduction à la matière, et en fait la façon dont on considère toute sa discipline, mais n’aurait pas eu de prix Nobel ? Mais voilà, il n’y a pas de prix Nobel en biologie, mais en médecine, ce qui n’est pas la même chose. C’est dégoutant, voilà ce que c’est.

On pensait bien depuis Dawin et ses successeurs que toutes les espèces vivantes étaient apparentées, et que leurs relations avaient la forme d’un arbre. De manière très célèbre, la seule figure dans l’Origine des espèces est un schéma d’arbre des espèces, et la plus ancienne trace de cet idée date de ses brouillons en 1837 :

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Dans le siècle et demi qui a suivi, on a fait pas mal de progrès pour faire des arbres phylogénétiques des grosses espèces qu’on voit à l’oeil nu et qui ont plein de caractères permettant aisément de retrouver les parentés les plus évidentes. Les animaux et les plantes donc. Mais pour les micro-organismes, et notamment les bactéries, on restait coincé dans une approche pré-Darwinienne. On classait en gros et petits, en ronds et en longs, en qui réagissent à ce produit chimique et qui ne réagissent pas, et bien sur qui rendent malade ou pas.

Carl Woese a eu le premier l’idée que la génétique moléculaire fournissait des outils pour étudier l’histoire évolutive des bactéries. Toutes les bactéries partagent certaines molécules qui s’occupent de fonctions fondamentales à la survie de la cellule, comme la traduction des gènes en protéines (merci d’applaudir le ribosome !). De manière frappante, surtout par rapport à nos connaissances de l’époque, les gènes codant pour ces molécules, notamment l’ARNr 16S, sont suffisamment conservées entre espèces très différentes pour les comparer, classifier les similarités et les différences, et utiliser cette information pour non seulement classer les espèces au sens de Linné, les ranger dans de jolies boîtes, mais les classer au sens de Darwin, retrouver leur histoire évolutive, leurs relations de parenté. Mieux, ces gènes sont comparables entre les bactéries et les animaux ou les plantes ! Pour la première fois depuis Darwin, en 1977, on peut tracer un arbre phylogénétique incluant toutes les sortes d’espèces vivantes.

Et cet arbre était plein de surprises ! Animaux, plantes et champignons représentent une part de toute petite de la diversité du vivant, trois petites branches tardives au sein de l’embranchement des eucaryotes, qui inclut aussi toutes sortes de microbes dont les cellules marchent à-peu-près comme les notres. Et les autres microbes, qui zont pas de vrai noyau à chromosomes, se partagent en deux groupes d’âge et d’importance équivalent chacun aux eucaryotes, les bactéries « vraies » et les archées, d’abord trouvées dans des environnements dits extrêmes, sources très chaudes, eau très salée, mileu riche en sulfure, etc.

Cette découverte a eu plein de conséquences, je vais surement en oublier. Il devenait possible de classer le vivant de manière phylogénétique. Il devenait possible de classer des espèces dont on ne savait rien que l’ADN. Il devenait possible de comparer des espèces n’ayant aucun trait commun. Avant cela, même classer les relations entre insectes, vertébrés et vers n’était pas faisable. La diversité du monde microscopique devenait visible. Depuis, on a fait plein de progrès, on a nuancé cet arbre en découvrant l’abondance du transfert latéral de gènes entre espèces microbiennes, on a découvert une diversité encore plus grande en séquençant de l’ADN de l’environnement et en le classifiant, on a bien sur grandement amélioré et nos techniques de séquençage d’ADN et d’analyse phylogénétique, mais la contribution de Woese demeure immense.

Et le manque de Nobel met en évidence de la manière la plus forte possible que nous n’avons pas de prix Nobel en biologie.

3 réponses à “Carl Woese a révolutionné la biologie puis est mort sans prix Nobel

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  3. Pour celles et ceux qui s’intéressent au sujet, je recommande le livre « Microbes de l’Enfer » de Patrick Forterre qui développe bien la partie historique de ces archées et autres bactéries de l’extrême.
    http://archaea.u-psud.fr/microbes_enfer.html