Je ne suis pas sûr que tu t’écartes vraiment du sujet. Enfin, du titre du post oui, mais pas de son essence.

J’ai utilisé “décrire” plutôt que “prédire” pour éviter la confusion. Nous n’en sommes pas à pouvoir tracer le développement et la vie d’un organisme aussi complexe qu’un chat à partir de son génome. On se démerde nettement mieux avec les bactéries, des systèmes simples donc, suffisamment étudiés et documentés pour permettre de nous lancer à une lecture de leur génome sans avoir besoin de l’exprimer (et encore, elle est partielle). C’est ce qui permet aujourd’hui de se lancer à la biologie synthétique, sur la base de la connaissance de certains modules génétiques. On a donc déjà abordé ce domaine, où la lecture du génome nous renseigne sur les capacités de l’organisme qu’il détermine. Ca viendra doucement et on saura quels sont les limites de la lecture directe. C’est de plus en plus le cas pour les fonctions des gènes impliqués dans le développement et les données sur leurs fonctions s’accumuleront rapidement.

Ta remarque sur les besoins pour passer d’un génome à un organisme est intéressante. Certainement il faut un contexte plus ou moins complexe pour pouvoir exprimer un génome, qu’il soit naturel ou synthétique. Je ne vois pas de différence entre la cellule réceptrice et le milieu et les conditions de culture. Il faut un environnement competent. Du point de vue du fondamentaliste réductionniste la cellule et ses composants font partie de l’environnement du gène, et ça accommode aussi bien les autres gènes, les divers composants cellulaires et les “orientations” de ces composants, comme tu le mentionnes au sujet de la paramécie. De même que la variation phénotypique ce sont des éléments épi-génétiques.
Je détache exprès : épi-génétiques; le génome est nécessaire pour que ces éléments agissent et leur action est conditionnée par le génome sur lequel ils agissent. Pas de génome/gènes, pas d’action.

Pour revenir brièvement sur l’environnement competent pour l’expression d’un génome, je pensais aux plus simples des organismes, que l’on hésite d’appeler vivants, les virus, qui peuvent s’accommoder d’environnements qui nous semblent assez différents à première vue (entre un canard et un bonhomme par exemple), mais qui du point de vue du virus de la grippe sont suffisamment proches pour lui servir d’incubateurs. En descendant un peu plus bas, le gène de la GFP, qui est à l’honneur ces jours-ci, se trouve aussi bien dans sa méduse d’origine que chez le chimpanzé (moyennant un peu d’évolution in vitro).

Plus le système transplanté est complexe, plus les exigences quant à la définition de l’environnement receveur sont importantes. Mais enfin, de la vache à l’homme on arrive à faire des cellules hybrides

Et il est possible de décrire des organismes uniquement sous la forme de leur génome. On attendra pour voir si Venter and Co arriveront à démarrer une bactérie avec un génome de synthèse, mais on sait dors et déjà qu’un génome transplanté détermine une bactérie. De ce point de vue on peut considérer un organisme vivant comme purement génétique.

On s’éloigne un peu du sujet mais ça c’est une question que je trouve intéressante, et assez ouverte au passage. La transformation de Venter d’une bactérie en une autre a fonctionné entre deux espèces proches, mais je ne suis pas sûr que ça marcherait à plus grande échelle. C’est très contradictoire avec ce que disent des gens comme Dawkins (un peu légèrement je pense) mais je ne suis pas sûr que le chat soit entièrement dans le génome du chat, qu’il suffise de lire la séquence de paire de bases pour prédire l’organisme. Après tout, le génome ne s’exprime jamais “à partir de rien”, il est toujours déjà dans le contexte préexistant d’une cellule (qui a été construit antérieurement par le génome, mais toujours un génome s’exprimant dans un “patron” qui a servi de guide).
A vue de nez, je vois au moins deux exemples (un peu triviaux mais je me demande à quel point c’est généralisable) qui laissent penser qu’on ne peut pas déduire l’organisme de son génome :

* on dit souvent que le centrosome des cellules eucaryotes se duplique. Le mécanisme n’est pas bien connu, mais il semble que pour fabriquer un nouveau centrosome, il faut qu’il y en ait un qui soit déjà là et serve de guide à l’assemblage. L’information contenue dans le génome (qui code la tubuline, etc.) ne suffit pas. Cet argument pourrait perdre de son poids s’il s’avère (comme le pense une petite minorité) que le centrosome comporte un génome d’ARN.

* une expérience assez peu citée : les paramécies sont notoirement asymétriques. En particulier, la partie antérieure est orientée dans une direction bien particulière. On peut inverser cette orientation expérimentalement en découpant un petit morceau du cortex de la paramécie et en le recollant à l’envers, à 180°. Cette orientation modifiée (qui se voit au niveau des cils, en particulier) se transmet telle quelle au cours des générations. Dans The extended phenotype, Dawkins cite cette expérience et dit que l’orientation du cortex de la paramécie peut être considérée comme un réplicateur, à l’instar d’un gène.

Cette orientation est donc une information qui est quelque part dans la cellule, mais hors du génome. Quelqu’un qui lirait le génome d’une paramécie ne pourrait pas la prévoir, sauf à la connaître déjà, de même que je ne suis pas sûr qu’on pourrait prévoir le centrosome sauf à avoir déjà vu cette structure. Et idem peut-être pour les ribosomes (dont la partie protéique est synthétisée par des ribosomes), l’ARN polymérase, les membranes… et toutes les structures dont la présence préalable est nécessaire à leur propre fabrication. Je ne dis évidemment pas qu’il s’agit de “complexité irréductible” (tout ça s’est mis en place pendant l’évolution, progressivement) mais que l’évolution a fabriqué une situation de cercle vicieux où le génome est nécessaire mais non suffisant hors du contexte qui l’interprète.

Il est impossible d’obtenir un organisme vivant sans génome, c’est un facteur déterminant fondamental. Et il est possible de décrire des organismes uniquement sous la forme de leur génome. On attendra pour voir si Venter and Co arriveront à démarrer une bactérie avec un génome de synthèse, mais on sait dors et déjà qu’un génome transplanté détermine une bactérie. De ce point de vue on peut considérer un organisme vivant comme purement génétique.

Mais, il est nécessaire de disposer du génome sous forme physique pour produire la bactérie, ce qui relativise le “purement”.

Pour Davidson, en y réfléchissant un peu plus, je me suis dit que quels que soient les facteurs influençant le développement, ou d’autres processus cellulaires comme la croissance d’une tumeur, quand on en arrive au niveau le plus fondamental on en est à l’expression du génome; qu’il s’agisse de préalable ayant mis en place les systèmes senseurs, ou dérivée, induite par des facteurs divers, qu’ils soient purement physiques ou purement chimiques. Le “purement” ici est en relation avec le facteur influençant l’expression du génome, qui aboutira à la modification du phénotype cellulaire. Et l’alternatif n’affectera jamais, quel qu’il soit, le fait que in fine on arrive à de la régulation de l’expression génique à partir d’éléments mis en place par l’expression génique elle-même. Il est d’usage de parler d’approches et de résultats originaux en science, pas d’alternatifs. Pour ma part je préfère réserver le terme pour des voies d’activation alternatives, par exemple.

Les problèmes commencent avec des gens qui ont du mal à faire la part de choses. Imaginons par exemple que quelqu’un soutienne que “Le déterminisme des formes est transmissible, car il est indépendant des gènes“. On pourrait imaginer qu’à partir de n’importe quel génome on puisse aboutir à n’importe quel animal, ou plante, etc. D’ailleurs, pourquoi considérer un génome, un blob de matière devrait suffire.

Ainsi Coincoin il faudrait dire qu’il y a des gens pour penser que le développement est un phénomène purement physique, pas qu’il y a eu.
Rappeler que quand on considère un sujet biologique il y a forcement une composante génétique qui exclue l’utilisation du “purement” pour les autres composantes n’est pas de trop apparemment.

Quelles études pensez-vous que Davidson aurait dû inclure dans son chapitre “Development as a process of regulatory state specification”, de celles publiées avant le bouquin ?

Aucune.
Je pense en revanche qu’il aurait dû intituler son chapitre “Regulatory state specification in development”, par exemple. Son bouquin ne traite que des interactions moléculaires directes entre gènes et facteurs de transcription, phénomène intéressant en lui-même. On a parfaitement le droit d’écrire un livre ne parlant que de ça (la preuve : il l’a fait et le résultat est très intéressant). Mais j’ai quand même souri en le lisant, car au premier chapitre, si ma mémoire ne fait pas défaut, Davidson parle de l’importance des forces physiques (comme Wolpert, Gilbert, etc.)… pour intituler le chapitre suivant d’une façon qui revient plus ou moins à dire que le développement est “purement génétique”. Le “purement” sous-entendu par Davidson me semble abusif ici, de même que la formule “purement physique”. Je ne pense pas que Davidson soit un crackpot mais que l’exagération est humaine. (Il n’a pas découvert le temps, au passage : son bouquin contient des schémas temporels ! Et des équations, si j’ai bonne mémoire… mais des équations de cinétique chimique.)

Pour le côté “alternatif”, je pense qu’il se justifie surtout pour ça : parce que c’est un aspect 1) important 2) souvent oublié. Si on imagine qu’on voit les choses d’un point de vue idéal, omniscient et sans biais, évidemment, la physique est un facteur comme les autres, ni plus ni moins “alternatif” que la régulation de la transcription. Mais ce n’est pas le cas si on prend en compte les biais inconscients et inévitables de la démarche des chercheurs : la physique est souvent peu étudiée et parfois implicitement niée, sans même s’en rendre compte.

Pour le “purement physique” : évidemment, Tom, que c’est un problème de formulation (et si je ne reproche rien d’autre à ton billet c’est parce que… je n’ai rien d’autre à lui reprocher, sinon le mot “paradigme”, peut-être, mais ce serait une longue conversation. A propos des mécanismes du développement en eux-mêmes, je crois que je ne suis en désaccord avec rien de ce qui se trouve sur ton blog.) Dans un phénomène “partiellement physique”, on peut toujours isoler par la pensée la partie qui en est “purement physique” et l’étudier en tant que telle. Mais à quoi sert d’ajouter “purement” ? Je parlerais d’effets physiques, c’est tout. Le “purement” laisse imaginer que la physique travaille en isolation complète, de la génétique et du reste. Après tout il existe des phénomènes purement physiques (la chute d’une balle) et il y a eu des gens pour penser que le développement en était un. Je pense que dire “purement” ajoute un peu à la confusion ; j’y vois surtout une réaction (exagérée mais humaine) à la perspective dominante dont je parlais.

Quant à Pivar, oui, je connais son cas, mais ce n’est pas ce que j’appellerais une théorie (pour ce que j’en ai vu ses schémas n’ont pas de rapport avec les embryons réels). Wilhelm His était un scientifique sérieux et respecté pour son époque, dont les idées n’ont pas perduré mais qui n’avait rien du “crackpot”.

Je suis d’accord, tout est physique, certainement pas métaphysique, tout n’est pas mécanique et certainement pas mécanique des fluides. [et ton post qui fait réagir Fleury est pas mal du tout, il semble avoir découvert le chimiotactisme ces temps-ci] Aucun problème la dessus.
Tout est génétique dans la définition des êtres vivants, aussi, relevant des gènes.
On ne semble pas en désaccord là dessus.

La “vigie curieuse” (j’aime bien, j’adore même) ne s’intéresse qu’à certains sujets qui vont bien avec son café. Si tu faisais un tour sur les forums de Sur-la-Toile, tu verrais que d’autres travaux sur l’influence du milieu via des facteurs physiques (pas seulement mécaniques) m’ont préoccupé et j’en ai référencé certains. D’ailleurs j’en parlais récemment.
Certainement pas tous.

Je suis plutôt centré à des sujets du genre “pathologie particulière”, surtout quand elles sont floues, j’aime les casse-tête

Davidson a découvert le temps ! Le brave gars. Il pourra proposer des modèles plus étoffés. Ce n’est pas ça dont je parlais quand je proposais de lui poser la question :

Quelles études pensez-vous que Davidson aurait dû inclure dans son chapitre “Development as a process of regulatory state specification”, de celles publiées avant le bouquin ? Si vous me donnez une liste pertinente je m’engage à lui écrire pour lui demander pourquoi il ne les a pas inclus.

Je décline ton invitation à tes commentaires, pour des raisons connues.

Eh au sujet de la valorisation de la recherche, si tu connaissais l’allergie que j’ai développé de ça ! N’empêche, le communiqué de presse du CNRS est un appel au fric pour l’équipe de Farge, et tant mieux. Insister sur l’intérêt que sa découverte présente n’est pas de trop je pense.

J’attend ta réponse au commentaire de vf.

C’est bien sûr une vision complètement ridicule, parce que le gène est un objet “réel”, qui joue un rôle en tant que tel dans la chaîne de causalité. Lorsque tu me dis que ce n’est pas un effet purement physique parce qu’il y a des gènes en amont et parce qu’il y a des mécano-senseurs en aval, tu es en train de nier l’influence de la mécanique comme effet causal, tu es en train de faire la même chose que dans ma négation de la biologie plus haut.

Pour le “relativement cauchemardesque”, c’est simplement ma part de subjectivité, ma réaction devant ce mécanisme, je t’ai déjà dit que je tenais un blog, pas une revue scientifique. Si je devais laisser un commentaire sur ton blog à chaque fois que tu n’es ni objectif, ni pondéré, il y aurait un commentaire de ma part sous presque tous tes billets. Je n’affirme rien qui soit faux que je sache, et le cas échéant je corrigerai, si la présentation ne te plait pas, personne ne t’oblige à lire.

Quant aux manque de curiosité, ça c’est ta propre subjectivité, mais je note que tu n’as jamais parlé de ces travaux avant, monsieur la vigie curieuse.

Ah, sinon Davidson : avais-tu remarqué qu’il n’a découvert le temps que l’année dernière, avec un premier papier sur une propagation d’ondes dans l’embryon (qu’il va avoir du mal à étudier avec ses belles tapisseries sans équations) ? Si tu veux lui écrire un courrier sur les effets physiques, demande lui pourquoi il n’avait pas vu que les expressions génétiques interagissaient avec le temps (puisque c’est comme ça qu’il faut écrire pour ne surtout pas insister sur les effets physiques). Jusqu’ici, les évolutions temporelles dans ces GRN étaient mises à la main de façon complètement ad-hoc, sans étude de vraie dynamique.

Si tu veux poursuivre cette discussion, je t’invite à revenir discuter sur mon blog, c’est mon dernier commentaire ici sur ce fil (après tout, cette discussion aurait dû avoir lieu chez moi, et puis je n’ai toujours pas répondu à vf).

Le côté “alternatif” de ces recherches ? Je ne trouve pas que alternatif est un adjectif qui convienne vraiment. Ni que ces études soient exceptionnelles en soi à cause du facteur étudié. L’étude des facteurs physico-chimiques jouant un rôle dans le développement revient au même, quels qu’ils soient, et je ne vois pas pourquoi on devrait considérer comme alternative une étude sur l’influence de la pression. La où les choses deviennent alternatives, et pour de bon, c’est quand on oublie qui exerce la pression et qui la sent dans un cadre physiologique et ce qui détermine les rôles de ces acteurs; bottom line c’est bien l’information génétique que l’on trouve dans le zygote qui détermine le système, et les fan du purement physique peuvent se taper le cul par terre autant qu’ils veulent (j’apprécierai les vidéos sur YouTube), ils ne pourront pas s’en sortir de ce simple constat : c’est l’information génétique qui dirige le développement.
Pensez-vous autrement ?

Coincoin, il y a de la littérature contemporaine aussi rigolote à lire que celle du début du XXème à ce sujet. Pour ne pas rester en France, je te propose Stuart Pivar. D’ailleurs pas la peine d’aller jusqu’à la librairie, il y a des perles sur le Net.

Tom, tu as dû remarquer que le ‘tiré de langue’ a accompagné ma citation, malgré le fait que le copier/coller ne le porte pas.

Tu plussoie à la remarque de Coincoin au sujet du bouquin de Davidson. Quelles études pensez-vous que Davidson aurait dû inclure dans son chapitre “Development as a process of regulatory state specification”, de celles publiées avant le bouquin ? Si vous me donnez une liste pertinente je m’engage à lui écrire pour lui demander pourquoi il ne les a pas inclus.

Je ne connais pas la présentation de Lemaire au congrès de la société de biologie du développement mais la lecture de ses papiers ne m’a jamais mis mal à l’aise. Et je pense que s’il dit que son modèle est simple il doit l’être vraiment. De toute façon il est très loin des travaux que je qualifierais d’alternatifs, n’est-ce pas ? Penses-tu que ce n’est pas le cas ?

Ta citation de E. Farge est pour le moins partielle. Il est si simple de mettre en contexte en donnant l’abstract en entier: Mechanical Induction of Twist in the Drosophila Foregut/Stomodeal Primordium, E. Farge, Current Biology, Vol. 13, 1365–1377, August 19, 2003, doi:10.1016/S0960-9822(03)00576-1

Background: Morphogenetic movements are closely regulated by the expression of developmental genes. Here I examine whether developmental gene expression can in turn be mechanically regulated by morphogenetic movements. I have analyzed the effects of mechanical stress on the expression of Twist, which is normally expressed only in the most ventral cells of the cellular blastoderm embryo under the control of the Dorsal morphogen gradient. At embryogenesis gastrulation (stage 7), Twist is also expressed in the anterior foregut and stomodeal primordia. Results: Submitting the early Drosophila embryo to a transient 10% uniaxial lateral deformation induces the ectopic expression of Twist around the entire dorsal-ventral axis and results in the ventralization of the embryo. This induction is independent of the Dorsal gradient and is triggered by mechanically induced Armadillo nuclear translocation. I also show that Twist is not expressed in the anterior foregut and stomodeal primordia at stage 7 in mutants that block the morphogenetic movement of germ-band extension. Because I can rescue the mutants with gentle compression of these cells, my interpretation is that the stomodeal-cell compression normally caused by the germ-band extension induces the expression of Twist. Correspondingly, laser ablation of dorsal cells in wild-type embryos relaxes stomodeal cell compression and reduces Twist expres- sion in the stomodeal primordium. I also demonstrate that the induction of Twist in these cells depends on the nuclear translocation of Armadillo. Conclusions: I propose that anterior-gut formation is mechanically induced by the movement of germ-band extension through the induction of Twist expression in stomodeal cells.

Purement physique ? Vraiment ? Ca marcherait en absence des mécano-senseurs and Co ? Sur un blob de matière ? Qu’elle comporte ou non des cellules ? [laisse moi deviner que tu diras que non, ce n'est pas purement physique, et que le "tout gène exprimé localement est sous le contrôle d’autres gènes" reste vrai même quand on analyse l'effet de la pression sur la régulation de l'expression génique].

La réflexion sur l’influence des facteurs physico-chimiques (y compris mécaniques) est une vieille histoire et à part quelques cas-limite je ne vois pas quels sont les éléments nouveaux que tu aimerais voir en faire partie. Mon commentaire porte sur la recherche du sensationnel d’une part, sur le manque affiché de curiosité d’autre part.
purement physique,
Le résultat est à dire vrai assez cauchemardesque,
etc.
Eh bien non, ni purement physique, ni plus cauchemardesque que n’importe quel autre mécanisme de cancérogenèse, ou de pathologie en général. Il sera intéressant certes de connaître les intermédiaires de transduction du signal “pression” pour les proposer aux pharmacologues comme cibles et c’est une percée qui pourrait avoir des retombées fort agréables que l’équipe de Farge a fait là. J’espère que l’INCa l’a déjà contacté pour lui demander d’étudier au petit détail la transduction du signal. L’INCa ou une pharma.
Le détail qui ne semble pas t’intéresser particulièrement et qui en dehors de l’effet lénifiant qu’il pourrait avoir pour les envies de comprendre, pourrait et représenter un pas appréciable en termes de valorisation de la recherche française et un rayon d’espoir pour les patients (mais qu’est-ce qui me prend à me montrer optimiste ? )