Livre - n° 469 - novembre 2016 - Le nouveau monde des microbes

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LE NOUVEAU MONDE DES MICROBES Virus, bactéries, protozoaires, champignons… beaucoup de maladies sont dues à des microorganismes. Mais il est injuste d’associer systématiquement les microbes aux infections. On savait déjà que certains microorganismes nous sont utiles, pour faire du vin, du fromage, des vaccins ou des antibiotiques. Aujourd’hui, les découvertes des biologistes révèlent que leur rôle est essentiel dans l’évolution du vivant, dans les écosystèmes et dans nos organismes. La microbiologie nouvelle méritait bien que Pour la Science lui consacre un numéro spécial !

ÉDITO MASHAAL Maurice, Si petits, si méconnus, p. 3 ACTUALITÉS PHYSIQUE BAILLY Sean, Le rayonnement des trous noirs simulé en laboratoire, p. 6 Deux expériences portant sur des systèmes hydrodynamiques ont mis en évidence un phénomène analogue au faible rayonnement censé être émis par les trous noirs, prédit par Stephen Hawking. J. Steinhauer, Nature Physics, vol. 12, n° 10, pp. 959-965, 2016 L.-P. Euvé et al., PRL, vol. 117, 121301, septembre 2016 MÉDECINE TIANO Martin, La pollution de l’air touche le cerveau, p. 7 Des nanoparticules de magnétite, un oxyde de fer, issues de la pollution atmosphérique, dans les tissus cérébraux d’habitants de grandes villes : c’est ce qu’ont découvert Barbara Maher, de l’université de Lancaster, en Angleterre, et ses collègues. Ces nanoparticules influentelles sur la survenue ou l’aggravation de maladies neurodégénératives ? Pour Anna Bencsik, directrice de recherche à l’Anses, les travaux sur le sujet restent encore balbutiants. B. A. Maher et al., PNAS, 2016 Nouveau chef à Saint-Dizier, p. 8 GÉOPHYSIQUE BAILLY Sean, Un séisme lent aurait déclenché un tremblement de terre violent, p. 8 M. Radiguet et al., Nature Geoscience, en ligne, 3 octobre 2016 BIOLOGIE ANIMALE MAESTRACCI Alice, Comment les fourmis retrouvent leur chemin, p. 8 S. Pfeffer et al., Science, vol. 353, n° 6304, pp. 1155-1157, 2016 NOBEL 2016 MÉDECINE SALTHUN-LASSALLE Bénédicte, L’autophagie, ou comment s’autodigérer pour survivre, p. 10 Le prix Nobel de médecine 2016 a été attribué au Japonais Yoshinori Ohsumi pour ses travaux sur l’autophagie, le mécanisme par lequel une cellule s’autodigère, voire s’autodétruit, pour protéger l’organisme. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2016/press.html CHIMIE RIBEAU-GÉSIPPE Philippe, Les machines moléculaires à l’honneur, p. 11 L’Académie royale des sciences de Suède a récompensé trois chercheurs, dont le Français Jean-Pierre Sauvage, pour leurs travaux sur la conception de machines moléculaires. www.nobelprize.org/nobel_prizes/ PHYSIQUE BAILLY Sean, Trois spécialistes de la matière exotique récompensés, p. 11 David Thouless, Duncan Haldane et Michael Kosterlitz sont honorés pour « leurs découvertes théoriques dans le domaine des transitions de phase topologique et des phases topologiques de la matière. » www.nobelprize.org/nobel_prizes/ BIOLOGIE VÉGÉTALE BAILLY Sean, La fleur qui imite les abeilles, p. 12 A. Heiduk, Current Biology, vol. 26, 2016 ASTROPHYSIQUE BAILLY Sean, Une galaxie noire à 99,9 %, p. 12 P. van Dokkum et al., Astrophysical Journal Letters, vol. 1, L6, 2016 NEUROSCIENCES SALTHUN-LASSALLE Bénédicte, Quand la microglie remodèle le cerveau, p. 12 A. Miyamoto et al., Nature Comm., en ligne 25 août 2016 La lune Dioné cache un océan…, p. 12 …et Proxima b, une planète océan ?, p. 12 Retrouvez plus d’actualités sur www.pourlascience.fr Suivez les dernières actualités de Pour la Science sur les réseaux sociaux RÉFLEXIONS & DÉBATS ENTRETIEN « La connaissance n’est pas réductible à l’information » entretien avec Jean-Louis ERMINE, professeur émérite à l’institut Mines-Télécom, propos recueillis par Maurice MASHAAL, p. 14 Cette année 2016 marque le centenaire de la naissance de l’Américain Claude Shannon, l’un des pères de la théorie de l’information : l’occasion de revenir sur ce terme abondamment employé… et sur ses limites. HOMO SAPIENS INFORMATICUS DOWEK Gilles, À l’ère du télégraphe portable, p. 16 L’échange de SMS relève-t-il de la communication écrite ? Ou de la communication orale ? À moins qu’il ne se rapproche du petit bleu d’autrefois… CABINET DE CURIOSITÉS SOCIOLOGIQUES BRONNER Gérald, Pourquoi surestime-t-on le nombre de musulmans ?, p. 18 Les gens se trompent souvent sur la proportion des musulmans dans la population. Probablement un effet du biais de disponibilité. ARTICLES DE FOND VIROLOGIE La microbiologie en quelques dates, p. 24 VIROLOGIE « L’arbre du vivant cachait une forêt », entretien avec Hervé LE GUYADER, propos recueillis par Marie-Neige CORDONNIER, p. 26 Avec les progrès de la biologie moléculaire, on s’aperçoit que l’arbre du vivant des microorganismes ressemble plutôt à un vaste réseau. Cette vision bouleverse de nombreux champs de la biologie. VIROLOGIE La matière noire du vivant, p. 32 Un nouvel arbre du vivant construit à partir de l’étude des génomes de plus de 3 000 espèces de microorganismes a révélé l’existence d’une grande diversité de bactéries et d’archées encore mal connues. ÉVOLUTION SCLAVI Bianca et HERRICK John, Microorganismes : une évolution collective, p. 34 Les récentes avancées des techniques de séquençage de l’adn donnent désormais accès à des génomes entiers d’organismes. Leur analyse a radicalement changé notre vision de la diversité des microorganismes et de leur évolution. VIROLOGIE Lokiarchaeon, un chaînon manquant entre archées et eucaryotes ?, entretien avec Simonetta GRIBALDO, p. 38 VIROLOGIE FORTERRE Patrick, La cellule virale, rouage de la vie, p. 42 Les virus ne se résument pas aux particules virales que l’on détecte au microscope. Lorsqu’ils infectent une cellule, ils la détournent et en font transitoirement une chimère, qui joue sans doute un rôle clé dans l’évolution. VIROLOGIE ABERGEL Chantal et CLAVERIE Jean-Michel, Les virus géants : des fossiles vivants de cellules primitives ?, p. 51 Inconnus il y a quinze ans, les virus géants intriguent. Ils ont des caractéristiques de virus, mais aussi de cellules complexes. Et s’il fallait remonter 3,7 milliards d’années pour comprendre leurs particularités ? MÉDECINE DORÉ Joël, CLÉMENT Karine, EHRLICH Stanislav et BLOTTIÈRE Hervé, Microbiote instestinal : les bienfaits de la diversité, p. 54 La nature et la diversité des microorganismes vivant dans l’intestin sont autant de facteurs influant sur la santé de l’hôte. La modulation de ce microbiote ouvre des pistes de traitement dans certains cas de diabète et d’obésité. NEUROSCIENCES LEBOYER Marion et GAMAN Alexandru, Austisme : la piste de la flore intestinale, p. 60 Le microbiote intestinal intervient dans de nombreuses pathologies. Il apparaîtrait même lié aux troubles du spectre autistique. Un lien que les chercheurs commencent à comprendre. IMMUNOLOGIE PRADEU Thomas, Vers une nouvelle vision de l’immunité, p. 62 Le rôle de plus en plus clair de notre microbiote sur le développement du système immunitaire et sur la protection contre les microbes pathogènes nous oblige à le considérer comme un des acteurs clés de l’immunité. BIOLOGIE BAPTESTE Éric, D’homo sapiens à Chosmo sapiens, p. 64 Puisque nous abritons autant de microorganismes que notre corps compte de cellules, alors une question se pose avec insistance : qui sommes-nous réellement ? BIOLOGIE « Plus du tiers des microorganismes planctoniques repérés par Tara Oceans sont inconnus », entretien avec Éric KARSENTI, directeur de l’expédition Tara Océans, propos recueillis par Maurice MASHAAL, p. 68 Pendant plus de quatre ans, le voilier Tara a fait le tour des océans en prélevant des échantillons de plancton. Grâce à cette moisson sans précédent, nos connaissances sur les microorganismes marins et leur écologie vont faire un pas de géant. BIOLOGIE VÉGÉTALE UROZ Stéphane, CÉBRON Aurélie, DEVEAU Aurélie et MARTIN Francis, Microbiote : les plantes aussi !, p. 74 De nombreux microorganismes interagissent avec les végétaux au niveau des racines, des feuilles, des graines… L’étude d’une plante modèle, l’arabette des dames, commence à révéler l’importance de leur rôle et les mécanismes de leur sélection. ÉCOLOGIE SELOSSE Marc-André, Au-delà de l’organisme : l’holobionte, p. 80 Le concept d’organisme montre aujourd’hui ses limites : il faut désormais prendre en compte le fait qu’un animal ou une plante ne peut vivre sans les multiples microorganismes qui l’habitent. ÉPIDÉMIOLOGIE GUÉGAN Jean-François, « Une grande partie des maladies émergentes résultent des pressions humaines sur les écosystèmes », p. 86 L’émergence ou la réémergence d’agents infectieux – virus, bactéries, etc. – semble se multiplier. Est-ce vraiment le cas, et si oui, pourquoi ? Les réponses de Jean-François Guégan, qui a présidé la partie santé du Plan français d’adaptation au changement climatique de 2011 à 2015. MÉDECINE BAILLY Sean, Résistance aux antibiotiques : une menace grandissante, p. 90 On a cru au miracle : les antibiotiques allaient sauver l’humanité des fléaux microbiens. Mais en moins d’un siècle, la surconsommation de ces molécules a développé de façon alarmante la résistance des bactéries au traitement. MÉDECINE DEBARBIEUX Laurent, La phagothérapie, ou soigner avec des virus, p. 92 Alors que les résistances bactériennes aux antibiotiques se multiplient, une idée proposée dès 1917 connaît un regain d’intérêt : utiliser des virus qui s’attaquent aux bactéries pathogènes. VIROLOGIE GÉLOT Hélène et BOLLARD Marine, Les microbes à notre service, p. 98 Dans notre inconscient collectif, les virus, bactéries et autres microorganismes ont mauvaise réputation. Pourtant, nous les utilisons de plus en plus. De l’agroalimentaire à la médecine, voici leurs principales applications. RENDEZ-VOUS LOGIQUE ET CALCUL DELAHAYE Jean-Paul, Du bitcoin à Ethereum : l’ordinateur-monde, p. 104 Les « organisations autonomes décentralisées » sont des programmes indestructibles fonctionnant sans que personne ne puisse en prendre le contrôle. Elles ouvrent des perspectives inattendues, pour le meilleur et pour le pire. SCIENCE ET FICTION LEHOUCQ Roland et STEYER Jean-Sébastien, Interstellar : plongée dans le tesseract, p. 110 Dans le film de Christopher Nolan, les tableaux noirs cachent plusieurs éléments de la physique théorique d’aujourd’hui. Décryptage. IDÉES DE PHYSIQUE COURTY Jean-Michel et KIERLIK Édouard, La punaise d’eau remonte la pente, p. 113 Des petits objets qui flottent à la surface d’un liquide s’attirent ou se repoussent selon la façon dont ils déforment cette surface. QUESTIONS AUX EXPERTS CARPENTIER Vincent, Les Normands descendent-ils vraiment des Vikings ?, p. 116 Très peu, répondent les gènes ! Contrairement aux croyances du folklore normand, les pirates scandinaves n’ont guère modifié le fond génétique de la population locale. SCIENCE ET GASTRONOMIE THIS Hervé, Consistances fibreuses, p. 118 Pour inventer des aliments fibreux, comme le sont les viandes, d’innombrables possibilités s’offrent au cuisinier. À LIRE SAVATIER François et CORDONNIER Marie-Neige, p. 120 GÉOLOGIE MICHEL François, Dictionnaire illustré de géologie, Belin, 2016, 302 pages, 25 euros, par Éric BUFFETAUT, CNRS-École normale supérieure, Paris, p. 120 SCIENCE ET SOCIÉTÉ GINGRAS Yves, L’Impossible Dialogue Sciences et religions, PUF, 2016, 422 pages, 21 euros, par Alexandre MOATTI, Université Paris-Diderot, p. 120 MATHÉMATIQUES DEUTSCH David, Le Commencement de l’infini, Cassini, 2016, 518 pages, 24 euros, par Philippe BOULANGER, p. 120 HISTOIRE DES SCIENCES CLOSE Frank, Le Mystère Pontecorvo, Flammarion, 2016, 440 pages, 25 euros, par Didier NORDON LÉVY-LEBLOND Jean-Marc (dir.), Lettres à Alan Turing, Thierry Marchaisse, 2016, 242 pages, 17,50 euros, p. 121 MALAURIE Jean, Artica, œuvre 1, CNRS Éditions, 2016, 456 pages, 59 euros, p. 121 BOULLIARD Jean-Claude, Minéraux, CNRS Éditions, 2016, 608 pages, 49 euros, p. 121 Retrouvez l’intégralité de votre magazine et plus d’informations sur www.pourlascience.fr BLOC-NOTES Les chroniques de Didier NORDON, p. 122