Chapitre 4 Classification
7.3 Perspectives
7.3 Perspectives
Notre travail a permis de clarifier les hypoth`eses concernant la distribution des ARNt dans les g´enomes de phages, et ses liens avec leur biais d’usage de codons. Notamment, il a permis de proposer une hypoth`ese de s´election des ARNt pour la compensation des diff´erences d’usage du code entre le phage et son hˆote, et a montr´e que cette s´election
´etait plus importante pour les phages virulents, dont l’usage du code est plus ´eloign´e de celui de leurs hˆotes que pour les phages temp´er´es (Rocha and Danchin, 2002). Ces travaux sont d’une importance particuli`ere car ils montrent que l’acquisition de composants du syst`eme de traduction peut apporter un b´en´efice s´electif `a des phages, ce qui permettrait d’expliquer partiellement le grand nombre de g`enes codant pour des mol´ecules impliqu´ees dans la traduction trouv´es r´ecemment chez des virus g´eants de la famille de Mimivirus (Ghedin and Claverie, 2005; Raoult et al., 2004). De plus, on peut ´elaborer `a partir de ces r´esultats d’autres hypoth`eses sur le transfert horizontal de g`enes essentiels par des phages, dont on supposait qu’il devait ˆetre tr`es restreint, les prot´eines essentielles d’un organisme
´etant impliqu´ees dans trop d’interactions pour pouvoir ˆetre utilis´ees par d’autres esp`eces (Jain et al., 1999). Si les phages peuvent acqu´erir ce type de g`enes, et qu’en contrepartie ces g`enes leur apportent un avantage suffisant pour ˆetre conserv´es `a long terme dans leur g´enome, on peut imaginer que les mutations sur ces g`enes puissent s’accumuler dans le phage au fil du temps – alors qu’elles seraient contre-s´electionn´ees chez l’hˆote originel –, finissant par autoriser leur transfert `a d’autres esp`eces. De nombreux mod`eles peuvent donc ˆetre d´evelopp´es `a partir de nos r´esultats, concernant `a la fois l’´evolution des phages et celle de leurs hˆotes.
186 CHAPITRE 7. RECRUTEMENT D’ARNT PAR LES PHAGES
Epilogue ´
Cette th`ese a, entre autres, permis de sugg´erer le rˆole que pouvait avoir le biais d’usage du code dans la structuration des chromosomes bact´eriens, et dans la dynamique d’ac-quisition de mat´eriel g´en´etique par les phages. Ces deux aspects ouvrent de nombreuses possibilit´es de continuation. Pour le premier, l’analyse pr´ecise des b´en´efices dˆu `a l’orga-nisation chromosomique, ou les implications de ces r´esultats dans un domaine comme la biologie synth´etique, pourraient ˆetre abord´ees. Quant au second, il am`ene des questions qui s’int`egrent parfaitement dans le cadre des recherches actuelles sur le transfert hori-zontal, et pourrait servir de base pour analyser plus en d´etails l’impact de ce ph´enom`ene sur les populations bact´eriennes, avec les questions sur la sant´e et l’environnement que cela implique ; ou encore ˆetre utilis´e comme point de d´epart pour ´etudier l’´evolution des virus et, peut-ˆetre, affiner les hypoth`ese actuelles `a ce sujet. De nombreuses ouvertures de ces travaux existent donc, et feront l’objet de projets ult´erieurs.
Les perspectives scientifiques de chacun de mes travaux ´etant d´ej`a d´etaill´ees dans les sec-tions correspondantes, je ne m’´etendrai pas plus, et je profiterai de cette courte conclusion pour envisager le futur. D’un point de vue personnel, je me permettrai de dire que cette th`ese a ´et´e une grande r´eussite. Ces trois ann´ees m’ont ´enorm´ement appris, en terme `a la fois de m´ethodes, de connaissances scientifiques, mais ´egalement – du moins en ai-je l’im-pression – en terme de qualit´es professionnelles et humaines au sens g´en´eral. Elles m’ont
´egalement montr´e l’´etendue de ce qu’il me restait `a apprendre, et peut-ˆetre `a faire. J’ai pu prendre part `a l’explosion scientifique actuelle, dans tous les domaines que j’ai abord´e, et dans lesquels je compte continuer `a m’impliquer. Avec la reconnaissance du transfert horizontal comme moteur ´evolutif, l’´etude de l’´evolution bact´erienne est compl`etement modifi´ee, et doit englober l’´etude des virus et des bact´eriophages, ces organismes qui peuvent avoir un impact ´enorme sur la sant´e, aussi bien en termes n´egatifs que positifs.
De plus, j’ai pu constater `a la fois l’importance de la collaboration entre physiciens, in-formaticiens et biologistes – qui permet d’apporter les diff´erentes expertises n´ecessaires
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a la compr´ehension des probl`emes de g´enomique – et les difficult´es qu’elle entraˆıne : les concepts, et le vocabulaire mˆeme, de domaines scientifiquesa priori ´etrangers sont ardus
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a appr´ehender, et encore plus `a int´egrer `a part enti`ere parmi les connaissances que l’on peut avoir. J’esp`ere donc avoir l’occasion, dans la suite de mon parcours, de continuer `a participer aux interactions grandissantes entre ces disciplines, et ´eventuellement de tenter de faciliter les liens entre elles, et d’´etablir des ponts entre les champs scientifiques qu’elles recouvrent.
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188 CHAPITRE 7. RECRUTEMENT D’ARNT PAR LES PHAGES
Annexe A
Mod´ elisation d’un ´ ecosyst` eme hydrothermal
Avant ma th`ese, mon travail de DEA avait consist´e `a d´evelopper un simulateur d’´ecosyst`eme hydrothermal profond, au laboratoire “Mod´elisation des syst`emes Biolo-giques Int´egr´es” de l’Universit´e Pierre et Marie Curie – Paris 6. Ces environnements par-ticuli`erement rudes sont situ´es `a 2000 m`etres de profondeur le long des dorsales Atlantique et Pacifique. Le simulateur devait permettre d’explorer la dynamique d’un tel ´ecosyst`eme, aussi bien au niveau biologique que hydrodynamique, et en particulier de mod´eliser l’in-fluence de l’hydrodynamique g´en´er´ee par les fumeurs noirs – geysers marins desquels l’eau sort `a une temp´erature de 300◦C et une vitesse de 2 m.s−1 (voir Fig. A.1) – sur les orga-nismes biologiques. Durant ma th`ese, j’ai continu´e ce projet en ´etudiant grˆace `a ce simu-lateur la dispersion larvaire `a une ´echelle que nous avons nomm´ee “bio-hydrodynamique”,
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a savoir quelques m`etres autour du fumeur noir. Un travail de mod´elisation `a cette ´echelle n’a, `a notre connaissance, jamais ´et´e effectu´e, et permettrait de mieux comprendre le fonctionnement de ces ´ecosyst`emes tr`es particuliers et tr`es difficiles `a ´etudier.