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L'évolution : un spectacle juste sous nos yeux
Lorsque j'étais en faculté de biologie,...
...pour passer mon diplôme de biochimie,
j'étais très intéressé par les virus.
C'est vrai, les virus sont partout...ils infectent tout.
Plus ***, j'ai réalisé que les virus évoluent tout le temps,
donc quand on commence à les étudier
on voit vraiment les choses changer avec le temps...
... et elles changent tellement vite!
Je m'appelle Santiago Elena,
et j'étudie l'évolution des virus dans les plantes...
Les virus qui infectent les plantes.
Les virus peuvent être redoutables.
Ce sont de minuscules parasites qui infectent les cellules des plantes et des animaux.
Cette plante a été infectée par un virus du tabac.
Ces deux plantes ont le même âge...
Enfin elles ont été mises en pot au même moment...
elles sont comme des soeurs.
Cette plante n'a pas été infectée,
les feuilles sont vraiment grandes, vertes et en bonne santé.
Et cette plante là, elle est infectée,
les feuilles sont petites
et jaunies...
ça, ce sont les symptômes produits par le virus.
Assez effrayant... si on est un plant de tabac.
Mais les virus ont quelque chose d'encore plus terrifiant...
observons tout cela de plus près.
Une fois que le virus est à l'intérieur d'une cellule de la plante
il en prend le contrôle.
La plante se retrouve alors forcée d'utiliser sa propre énergie
pour que le virus puisse se multiplier.
Le virus a une structure très simple...
et il peut évoluer très rapidement.
Son noyau comporte un brin simple d'ARN,
le fondement même de la vie.
Lorsqu'il se réplique
de petites erreurs ou mutations peuvent se produire.
La nouvelle génération sera alors différente de la précédente.
En un mois, il peut se répliquer des milliards de fois,
On peut ainsi obtenir beaucoup de mutations
et donc beaucoup de virus différents.
Comparons cela aux animaux.
En un mois, une souris met bas une portée tout au plus.
Il lui faudrait donc plus de 400 000 ans
pour engendrer autant de petits
qu'un virus en l'espace d'un mois!
Chez les virus,
l'évolution est des milliards de fois plus rapide!
Pas étonnant qu'il soit difficile de pouvoir observer l'évolution autour de nous.
Mais le Dr Elena a une idée suprenante...
il pense que l'on peut voir l'évolution...
...se dérouler juste sous nos yeux...
L'évolution du virus du tabac.
Pour cela, il a besoin d'une autre variété de plante...
... appelée Arabidopsis.
Voici les plantes que nous allons infecter avec le virus.
Elles vont bientôt être malades.
Au départ, le virus du tabac n'a aucun moyen d'infecter l'Arabidopsis
Il est uniquement programmé pour attaquer le plant de tabac.
Mais le Dr Santiago Elena pense pouvoir changer cela...
Si le virus d'origine dispose d'assez de temps,
il sera peut-être capable de s'adapter au nouvel hôte.
Pour commencer l'expérience,
le Dr Elena infecte un plant d'Arabidopsis avec le virus du tabac
À ce stade, il ne se passe presque rien...
parce que la plupart des virus meurent...
... ils ne savent pas comment réagir vis-à-vis de leur nouvel hôte.
Mais avec un peu de chance,
quelques individus pourraient être porteurs de mutations
qui pourraient leur permettre de survivre.
Le Dr Elena extrait les individus restants
et les utilise pour infecter un autre plant d'Arabidopsis
Il reproduit cette opération 30 fois
en infectant à chaque fois différents plants d'Arabidopsis,
puis en extrayant à nouveau le virus.
Après 30 générations,
le nouveau virus sera-t-il différent du virus d'origine?
A-t-il évolué?
La dernière étape de l'expérience en dévoilera la réponse.
Le Dr Elena infecte un plant d'Arabidopsis
avec le virus d'origine.
Il veut comparer ce virus à sa descendance...
c'est-à-dire au virus qui a eu le temps d'évoluer.
Après quelques temps, soit le virus a muté
et infecte la plante ...
... soit les mutations nécessaires ne sont pas survenues,
et le virus ne pourra pas se reproduir.
Au bout de seulement trois semaines la réponse est évidente ...
le plant infecté avec le nouveau virus du tabac est malade.
Ces plantes ont été infectées il y a 3 semaines.
Maintenant, elles présentent des symptômes très nets.
Elles ont de très petites branches, très peu de feuilles, les graines sont petites...
elles ont vraiment l'air très malades.
Le virus du tabac semble donc avoir effectivement évolué
et attaqué le plant d'Arabidopsis...
mais qu'en est-il de la plante qui a été infectée par le virus d'origine?
si on compare cette plante avec celle qui a été attaquée par le virus d'origine...
on voit qu'elle sont très différentes!
Celle-là ne présente pas de symptômes, elle a l'air en très bonne santé,
elle a de longues tiges, beaucoup de fleurs, beaucoup de graines.
Il semble donc que l'évolution en soit responsable,
pour en avoir le coeur net, observons le génome des virus:
Le nouveau virus doit forcément être génétiquement différent du virus d'origine.
Si on séquence le génome du virus,
on constate que seulement trois acides aminés ont été substitués.
Il s'agit clairement d'une évolution adaptative.
Nous avons d'abord observé des différences dans les phénotypes, dans le développement des plantes,
et maintenant nous associons ces changements de phénotypes à des modifications moléculaires...
dans le génome viral.
On a donc bien un cas d'évolution.
Avec seulement trois petites mutations le virus obtenu est complètement nouveau...
il devient capable d'infecter un plant d'Arabidopsis...
Cela montre bien que chez les virus,
l'évolution se passe
juste sous nos yeux!
Soustitres par Aurélie Baechelen et Nicolas Svetec