analogies

Ce que ces deux sciences de l'identification et de la mémoire (recognition), l'évolution et l'immunologie, ont en commun ne se retrouve pas dans les systèmes non biologiques tels que les étoiles "en évolution". Ces systèmes physiques peuvent être expliqués en termes de transfert d'énergie, de dynamique, de causes et même de "transfert d'informations". Mais ils ne présentent pas de répertoires de variantes prêtes à interagir par sélection pour donner une réponse démographique selon un principe héréditaire. L'application d'un principe sélectif dans un système d'identification et de mémoire (recongnition) ne signifie pas nécessairement que les gènes doivent être impliqués, mais simplement que tout état résultant de la sélection est fortement corrélé dans sa structure avec celui qui l'a engendré et que cette corrélation continue à se propager. Il est aussi inexact aussi de dire que la sélection ne peut pas introduire des variations elle-même. Mais une constance ou une "mémoire" des événements sélectionnés est nécessaire. Si les changements sont si rapides que ce qui a été sélectionné ne peut émerger dans la population ou est détruit, un tel  système d'identification et de mémoire (recognition) ne survivra pas. La physique en tant que science dure ne traite pas de tels systèmes de reconnaissance (recognition), qui sont par nature des structures biologiques avec continuité historique. Mais toutes les lois de la physique s'appliquent néanmoins aux systèmes d'identification et de mémoire (recognition).

Auteur: Edelman Gerald Maurice

Info: Bright and Brilliant Fire, On the Matters of the Mind (1992), 79

[ macrocosme ] [ microcosme ] [ organique ] [ inorganique ] [ tétravalence ]

fantasme

Il [Jung] déclare qu’ "il est seulement nécessaire de retourner en arrière de quelques centaines d’années, pour atteindre le niveau conscient comparable à celui de notre contenu inconscient (collectif)". Bien loin de sauvegarder ses positions, Jung par cet argument même sape ses propres valeurs psychologiques à la base. Car, si les archétypes recèlent des éléments datant de la Conspiration des Poudres, nous pouvons à juste titre nous demander si le terme "collectif" a réellement une signification précise et d’ailleurs, pour quelle raisons les archétypes seraient considérés comme dotés de tant de sagesse, de puissance, et dignes de tant de vénération. Nous pouvons également nous demander quelle influence cosmique existait au temps de la Guerre des Roses, capable de modifier la libido de telle façon qu’elle pût donner naissance à de nouvelles tendances héréditaires. Quoi qu’il en soit, Jung semble incapable de saisir que ce qui est phylogénétiquement vieux, a été ontogénétiquement jeune, et même mal dégrossi. De plus, de par son propre aveu, les apports reçus par l’inconscient sont minimes ; et comme il soutient que ce qui est héréditaire est une tendance à penser sur un mode archaïque, il est évident que les résultats de cette tendance ne peuvent être que répétitifs et non cumulatifs. Ils ne peuvent s’améliorer eux-mêmes ; ils doivent, ontogénétiquement parlant, toujours être jeunes et mal dégrossis. Vue sous cet angle, l’action de l’inconscient collectif devrait être – en termes de mécanique – de "gripper" l’ensemble de l’appareil psychique, et non d’assurer son fonctionnement harmonieux. 

Auteur: Glover Edward

Info: Dans "Freud ou Jung ?", trad. Lucy Jones, P.U.F., Paris, 1954, page 52

[ mythe du vieux sage ] [ contradictions ] [ critique ]

théorie psychanalytique

Je ne crois plus à mes neurotica. [...] Les déceptions continuelles dans les tentatives pour mener une analyse à son véritable terme, la fuite des personnes qui pendant un certain temps avaient été les mieux accrochées, l’absence des succès complets sur lesquels j’avais comptés, la possibilité de m’expliquer autrement, de la manière habituelle, les succès partiels : voilà le premier groupe. Ensuite, la surprise de voir que dans l’ensemble des cas il fallait incriminer le père comme pervers, sans exclure le mien, le constat de la fréquence inattendue de l’hystérie, où chaque fois cette même condition se trouve maintenue, alors qu’une telle extension de la perversion vis-à-vis des enfants est quand même peu vraisemblable. [...] Puis, troisièmement, le constat certain qu’il n’y a pas de signe de réalité dans l’inconscient, de sorte que l’on ne peut pas différencier la vérité et la fiction investie d’affect. (Dès lors, la solution qui restait, c’est que la fantaisie sexuelle s’empare régulièrement du thème des parents). Quatrièmement, la considération que dans la psychose la plus profonde le souvenir inconscient ne perce pas, de sorte que le secret des expériences vécues dans la jeunesse ne se trahit pas, même dans le délire le plus confus. [...]

Ainsi influencé, j’étais prêt à renoncer à deux choses, la solution complète d’une névrose et la connaissance certaine de son étiologie dans l’enfance. Maintenant, je ne sais absolument pas où j’en suis, car je n’ai pas réussi à comprendre théoriquement le refoulement et son jeu de forces. Il semble à nouveau envisageable que seules des expériences vécues ultérieures donnent le coup d’envoi à des fantaisies qui retournent puiser dans l’enfance, et de ce fait le facteur d’une disposition héréditaire reconquiert un domaine hors duquel je m’étais donné pour tâche de le refouler dans l’intérêt de l’élucidation de la névrose.

Auteur: Freud Sigmund

Info: Lettre à Wilhelm Fliess du 21 septembre 1897, trad. Françoise Kahn et François Robert, éditions P.U.F., Paris, 2006

[ doute ] [ remise en question ] [ erreurs ]

personnalité

Le style était aussi vieux que l’humanité, c’était à lui que l’on devait le développement de l’esprit humain, sur lui seul se basait encore l’individualisme qui permettait à des êtres hétérogènes d’échapper à l’unification sociale dans le corps unique du Léviathan.

Pour le combattre, ce fut tout d’abord une lente campagne de dénigrement. On s’efforça de faire croire à tous les lettrés que le style n’était, à bien prendre, qu’un brillant assemblage de mots, un jeu de parade sans réalité véritable et qui s’accommodait mal de la précision documentaire de la science triomphante.

On ne pensa point que c’était, au contraire, par la pratique constante des sciences naturelles que M. de Buffon avait été conduit jadis — et tout naturellement — à faire l’éloge du style lors de sa réception à l’Académie, On oublia que le style, loin d’être une manifestation tout extérieure, constituait, au contraire, le fait même de l’esprit humain, qu’il représentait, à bien prendre, les seuls principes immuables créés par l’homme à l’imitation des lois naturelles.

Le style c’était, en somme, le permanent opposé à la mobilité de la vie, la seule façon qu’ait inventée l’homme de triompher de la mort et de l’oubli. 

Le style, dans les siècles passés, s’était manifesté de cent manières différentes. Dans l’État, il se trouvait représenté par les constitutions et par les lois ; dans la famille, par les principes héréditaires ; dans la vie privée, par la morale ; dans la vie publique, par la contribution volontaire de chaque citoyen aux besoins intellectuels de l’État. Dans les beaux-arts, le style s’était manifesté d’une façon plus précise encore. En dégageant des formes immortelles, en traçant des règles définitives d’architecture, en synthétisant les traditions des maîtres, le style avait permis à l’homme de créer, au-dessus des contingences naturelles, un monde imaginaire formé de toutes pièces, immortel et seul capable de résister, au cours des siècles, aux lentes modifications de l’évolution.

Auteur: Pawlowski Gaston de

Info: Voyage au pays de la quatrième dimension, Flatland éditeur, 2023, pages 90-91

[ abolition ] [ signature ]

responsabilité royale

Pierre le Cruel se conduit de plus en plus en tyran au sens détestable que lui donne le Moyen Âge, féru du Policraticus de Jean de Salisbury. Composé vers 1159 par ce secrétaire de Thomas Becket, fameux archevêque de Canterbury à qui sa longue opposition politique au roi d'Angleterre Henri II Plantagenêt avait fini par coûter la vie, en 1170, ce chef-d'œuvre de la philosophie politique médiévale décrit et dénonce le pouvoir tyrannique des souverains régnant par la contrainte et ouvre même la voie aux conditions de leur élimination physique : le Policraticus fonde ainsi toute l'intense réflexion du Moyen Âge occidental sur le tyrannicide. Certes, cédant sans doute à la même tendance de recul des idées démocratiques qui marque, en Occident, à la fin du XIIIe siècle et la première moitié du siècle suivant, la Monarchie castillane en pleine consolidation, sous le règne d'Alphonse XI (1312-1350), s'était dotée des moyens intellectuels de faire contre-feu à la doctrine de résistance au prince, notamment en déduisant du De regimine principum de Gilles de Rome, penseur tout aussi prestigieux mais plus récent, les principes contraires de l'inviolabilité du roi et de sa légitimité héréditaire. Mais, foncièrement, c'est à la construction de l'État moderne, tel que l'incarnait Alphonse XI, qu'oeuvre un tel renforcement de la pensée monarchiste, non pas à la justification de l'action autoritaire, violente et arbitraire d'un Pierre Ier de Castille. Au moment où s'ouvre le conflit armé auquel sera associé Du Guesclin, cela fait déjà bien longtemps que la réputation d'injustice de Pierre a mis à mal sa légitimité et préparé les justifications théoriques de sa déposition, qui font leur miel de toutes les réflexions récentes sur le "bien commun", le bon gouvernement et le tyrannicide. À cette justification théorique, Pedro Lopez de Ayala apportera d'ailleurs la contribution la plus éminente et la plus neuve, dans les lignes de son Libro rimado del Palacio, inspiré de Gilles de Rome et composé au plus fort de la lutte [...].

Auteur: Lassabatère Thierry

Info: Du Guesclin

[ historique ]

géopolitique

En 1050 av. J.-C., les Zhou, originaires de l’ouest de la Chine (actuelle province du Shanxi), renversent la première dynastie chinoise des Shang. Tout en restant très proches, culturellement, de leurs prédécesseurs, les Zhou instaurent un système de contrôle de leur nouveau territoire différent de celui de la dynastie des Shang. Alors que l’État-domaine des Shang ne s’étendait guère au-delà de quelques centaines de kilomètres autour de leur dernière capitale Anyang, les Zhou mettent en place un système de fiefs qui leur permet d’asseoir leur pouvoir sur un territoire beaucoup plus vaste.  [...]

Les princes auxquels sont octroyés les premiers fiefs sont des membres proches de la famille royale. Plus tard, d’autres fiefs seront octroyés aux chefs des familles ayant combattu aux côtés des Zhou, mais qui ne porteront pas le même nom que la famille régnante. Une hiérarchie de cinq titres nobiliaires est instaurée. Le rang de chacun est lié au nombre de générations d’ancêtres Zhou auxquelles ils peuvent rendre un culte. Seul le roi (wang) a le privilège de célébrer le culte de l’ancêtre divin, fondateur de la dynastie. [...]

Le contrôle exercé par la dynastie des Zhou sur les fiefs octroyés se relâche progressivement. Ce relâchement se fait d’abord sentir dans les territoires les plus éloignés du domaine royal. Les liens familiaux entre le clan des Zhou et les seigneurs feudataires sont de plus en plus ténus. [...]

Sans cesse obligés de faire appel à l’aide des seigneurs feudataires pour résister aux agressions des peuples nomades, les Zhou se trouvent rapidement à la merci des plus puissants d’entre eux. [...]

Alors que les fiefs étaient accordés par le roi Zhou en récompense, ils deviennent, rapidement, possessions héréditaires des familles des seigneurs feudataires. Le chef de la dynastie des Zhou a cessé d’être la source unique et sacrée du pouvoir, chaque famille possède désormais sa propre légitimité. [...]

De nouvelles principautés, situées aux marches du vieux berceau de la civilisation chinoise et beaucoup plu vaste que les anciens fiefs, montent en puissance, à l’instar des principautés de Wu [...], de Chu [...], de Yue [...] ou de Qin [...]. [...]

L’enrichissement des principautés et la montée en puissance de certaines d’entre elles, joints à la chute de prestige de la dynastie des Zhou, favorisent la multiplication des conflits. La guerre, désormais, domine les affaires de l’État. Il ne s’agit plus uniquement de lutter contre les incursions barbares, mais d’attaquer et de se défendre contre les principautés voisines dans un processus continu d’absorption et d’expansion qui se poursuit jusqu’à l’unification de l’empire, en 221 av. J.-C. De 722 à 453 av. J.-C., le nombre de principautés passe de 150 à 12.

Auteur: Niquet Valérié

Info: Introduction à "L'art de la guerre" de Sun Zi, éditions de la Martinière, 2022, pages 12 à 14

[ historique ] [ orient ]

biogenèse

La durée des réponses épigénétiques qui sous-tendent l'héritage transgénérationnel est déterminée par un mécanisme actif reposant sur la production de petits ARN et la modulation de facteurs ARNi, dictant si les réponses ARNi* ancestrales seroent mémorisées ou oubliées.

Selon l'épigénétique - l'étude des changements héritables dans l'expression des gènes qui ne sont pas directement codés dans notre ADN - nos expériences de vie peuvent être transmises à nos enfants et aux enfants de nos enfants. Des études menées sur des survivants d'événements traumatiques suggèrent que l'exposition au stress peut effectivement avoir des effets durables sur les générations suivantes.

Mais comment exactement ces "souvenirs" génétiques sont-ils transmis ?

Une nouvelle étude de l'université de Tel Aviv (TAU), publiée la semaine dernière dans Cell, met en évidence le mécanisme précis qui permet d'activer ou de désactiver la transmission de ces influences environnementales.

Jusqu'à présent, on supposait qu'une dilution ou une décroissance passive régissait l'héritage des réponses épigénétiques", a déclaré Oded Rechavi, PhD, de la Faculté des sciences de la vie et de l'École de neurosciences Sagol de l'UAT. "Mais nous avons montré qu'il existe un processus actif qui régule l'héritage épigénétique au fil des générations".

Les scientifiques ont découvert que des gènes spécifiques, qu'ils ont nommés "MOTEK" (Modified Transgenerational Epigenetic Kinetics), étaient impliqués dans l'activation et la désactivation des transmissions épigénétiques.

"Nous avons découvert comment manipuler la durée transgénérationnelle de l'héritage épigénétique chez les vers en activant et désactivant les petits ARN que les vers utilisent pour réguler ces gènes", a déclaré Rechavi*.

Ces commutateurs sont contrôlés par une interaction en retour entre les petits ARN régulateurs de gènes, qui sont héritables, et les gènes MOTEK qui sont nécessaires pour produire et transmettre ces petits ARN à travers les générations.

Cette rétroaction détermine si la mémoire épigénétique se transmet ou non à la descendance, et combien de temps dure chaque réponse épigénétique.

Les chercheurs prévoient maintenant d'étudier les gènes MOTEK pour savoir exactement comment ces gènes affectent la durée des effets épigénétiques, et si des mécanismes similaires existent chez l'homme.

 Rechavi et son équipe avaient précédemment identifié un mécanisme d'"héritage de petits ARN" par lequel des molécules d'ARN produisaient une réponse aux besoins de cellules spécifiques et comment elles étaient régulées entre les générations.

"Nous avons précédemment montré que les vers héritaient de petits ARN suite à la famine et aux infections virales de leurs parents. Ces petits ARN aidaient à préparer leur progéniture à des épreuves similaires", a déclaré le Dr Rechavi. "Nous avons également identifié un mécanisme qui amplifiait les petits ARN héréditaires à travers les générations, afin que la réponse ne soit pas diluée. Nous avons découvert que des enzymes appelées RdRPs sont nécessaires pour recréer de nouveaux petits ARN afin de maintenir la réponse dans les générations suivantes."

On a constaté que la plupart des réponses épigénétiques héritables chez les vers C.elegans ne persistaient que pendant quelques générations. Cela a donné lieu à l'hypothèse que les effets épigénétiques s'effaçaient simplement au fil du temps, par un processus de dilution ou de désintégration.

"Mais cette hypothèse ne tenait pas compte de la possibilité que ce processus ne s'éteigne pas tout bonnement, mais qu'il soit au contraire régulé", a déclaré Rechavi, qui, dans cette étude, a traité des vers C.elegans avec de petits ARN qui ciblent la GFP (protéine fluorescente verte), un gène rapporteur couramment utilisé dans les expériences. "En suivant les petits ARN héréditaires qui régulaient la GFP - qui "réduisaient au silence" son expression - nous avons révélé un mécanisme d'héritage actif et réglable qui peut être activé ou désactivé."

Auteur: Internet

Info: https://www.kurzweilai.net/onoff-button-for-passing-along-epigenetic-memories-to-our-children-discovered. 29 mars 2016. *ARN interférant

[ bio-machine ] [ évolution ]

gènes

Une mauvaise herbe bizarre viole les règles
Au moins une plante désobéit aux lois fondamentales de la génétique : Une petite mauvaise herbe qui hérite ses gènes de ses grands-parents plutôt que de ses parents déroute des scientifiques, annoncent des chercheurs US.
Robert Pruitt, Professeur d'associé et une équipe de l'université de Purdue dans l'Indiana rapportent leur recherche dans le journal " Nature" d'aujourd'hui. Les résultats pourraient avoir des implications sur la façon dont les scientifiques comprennent les maladies génétique.
Ces scientifiques ont étudié un cresson, (Thaliana Arabidopsis), une mauvaise herbe qui prolifère entre autre dans les fissures des parcs de stationnement mais dont le modèle génétique est un des plus étroitement surveillé et connu.
Ils ont constaté qu'une fois croisée pour produire des caractéristiques particulières, la plante avait acquis, d'une façon ou d'une autre, des données génétiques d'une autre source que par ses parents.
Bien que d'autres organismes tels que la levure soient également connus pour obtenir leurs gènes d'une manière différente que celle, traditionnelle, des parents, les chercheurs disent que c'est la première description générale de ce mécanisme pour un organisme obtenant de l'information ADN d'ailleurs.
Pruitt indique qu'il est possible que les gènes aient été acquis pas par l'ADN mais par une molécule étroitement semblable appelé RNA, un intermédiaire cellulaire qui lit les instructions de l'ADN pour les transcrire en protéines
Les chercheurs ont multiplié plusieurs générations de cette mauvaise herbe. Multipliant d'abord des générations avec un gène doublé "hothead," se concentrant en particulier sur une version défectueuse de ce gène (qui fait en sorte que les pétales et des feuilles restent ensemble).
Dans les générations de plantes qu'ils ont étudiées, le cresson eut un gène fêlé de "hothead" une fois sur deux.
Ces plantes ont alors été croisées, et comme prévu, un quart de leur progéniture se retrouva avec deux gènes mutant, alors que trois quarts en avaient aucun, ou seulement un. Ceux avec les deux gènes mutant ont tous eu cette anomalie de pétales et de feuilles. Mais quand les plantes avec les deux gènes fêlés ont alors été croisées, quelque chose d'étrange s'est produit.
Selon les règles, toutes plantes de cette troisième génération auraient dû être anormales, puisque les seuls gènes qu'ils avaient en commun venaient de parents défectueux. Pourtant plus de 10% étaient normales.
Les scientifiques recherchent des gènes
Au début, Pruitt s'est demandé si des graines ou du pollen souillaient ses plantes. Mais les expériences répétées ont montré que ce n'était pas le cas, écartant tout autant la possibilité que, se cachant sur le génome de Thaliana Arabidopsis, il pourrait y avoir un autre gène qui duplique le gène de "hothead" en s'occupe de réparer avec ruse la défectuosité.
Exaspéré Pruitt a proposé l'idée que la progéniture normale avait acquis des données génétiques d'une autre source que celle de ses parents. L'idée de Pruitt est que cette information héréditaire pourrait être stockée sur l'ARN comme calibre moléculaire, et ainsi employée pour réparer certaines déviations dangereuses.
Si c'est vrai, la conclusion remarquable est que nos modèles génétiques ont une trousse à outils cachée, léguée par nos grands-parents et probablement au-delà, prévue pour guérir certaines mutations d'ADN qui causent de la maladie.
Dans un commentaire paru aussi dans "Nature" les biologistes moléculaires allemands Detlef Weigel de l'institut Max Planck et le professeur Gerd Jürgens de l'université de Tübingen, rendent hommages à "une découverte spectaculaire" en incitant aussi à la prudence. " Beaucoup d'expériences viennent à l'esprit pour explorer ce mécanisme de transmission peu orthodoxe qui peut sauter plusieurs générations " indiquent-ils.
Il est encore peu clair quant à savoir si cette qualité de self-guérison est unique à ce gène particulier, ( ou au cresson plus précisément ), ou si certaines des conditions régnant dans le laboratoire sont suspectes.
En France, Ian Small, sous-directeur des sciences à l'unité de recherches Génomique des plantes à Evry, près de Paris, dit que l'étude a des implications époustouflantes.
"Si ceci avait été publié le 1 avril, j'aurais immédiatement dit que c'est une plaisanterie d'imbécile" a-t-il dit au journal libération.

Auteur: Ingham Richard

Info: Agençe France-Presse Jeudi, 24 Mars 2005 avec ABC Science Online

médecine

L'intelligence artificielle peut prédire l'activité sur et hors cible des outils CRISPR qui ciblent l'ARN au lieu de l'ADN, selon une nouvelle recherche publiée dans Nature Biotechnology.

L'étude menée par des chercheurs de l'université de New York, de l'université Columbia et du New York Genome Center associe un modèle d'apprentissage profond à des écrans CRISPR pour contrôler l'expression des gènes humains de différentes manières, comme si l'on appuyait sur un interrupteur pour les éteindre complètement ou si l'on utilisait un bouton d'atténuation pour réduire partiellement leur activité. Ces contrôles précis des gènes pourraient être utilisés pour développer de nouvelles thérapies basées sur CRISPR.

CRISPR est une technologie d'édition de gènes qui a de nombreuses applications en biomédecine et au-delà, du traitement de la drépanocytose à la fabrication de feuilles de moutarde plus savoureuses. Elle fonctionne souvent en ciblant l'ADN à l'aide d'une enzyme appelée Cas9. Ces dernières années, les scientifiques ont découvert un autre type de CRISPR qui cible l'ARN à l'aide d'une enzyme appelée Cas13.

Les CRISPR ciblant l'ARN peuvent être utilisés dans un large éventail d'applications, notamment l'édition de l'ARN, l'élimination de l'ARN pour bloquer l'expression d'un gène particulier et le criblage à haut débit pour déterminer les candidats médicaments prometteurs. Des chercheurs de l'Université de New York et du New York Genome Center ont créé une plateforme de criblage CRISPR ciblant l'ARN et utilisant Cas13 pour mieux comprendre la régulation de l'ARN et identifier la fonction des ARN non codants. L'ARN étant le principal matériel génétique des virus, notamment du SRAS-CoV-2 et de la grippe, les CRISPR ciblant l'ARN sont également prometteurs pour le développement de nouvelles méthodes de prévention ou de traitement des infections virales. Par ailleurs, dans les cellules humaines, lorsqu'un gène est exprimé, l'une des premières étapes est la création d'ARN à partir de l'ADN du génome.

L'un des principaux objectifs de l'étude est de maximiser l'activité des CRISPR ciblant l'ARN sur l'ARN cible prévu et de minimiser l'activité sur d'autres ARN qui pourraient avoir des effets secondaires préjudiciables pour la cellule. L'activité hors cible comprend à la fois les mésappariements entre l'ARN guide et l'ARN cible, ainsi que les mutations d'insertion et de délétion. 

Les études antérieures sur les CRISPR ciblant l'ARN se sont concentrées uniquement sur l'activité sur la cible et les mésappariements ; la prédiction de l'activité hors cible, en particulier les mutations d'insertion et de délétion, n'a pas fait l'objet d'études approfondies. Dans les populations humaines, environ une mutation sur cinq est une insertion ou une délétion ; il s'agit donc d'un type important de cibles potentielles à prendre en compte dans la conception des CRISPR.

"À l'instar des CRISPR ciblant l'ADN tels que Cas9, nous prévoyons que les CRISPR ciblant l'ARN tels que Cas13 auront un impact considérable sur la biologie moléculaire et les applications biomédicales dans les années à venir", a déclaré Neville Sanjana, professeur agrégé de biologie à l'université de New York, professeur agrégé de neurosciences et de physiologie à l'école de médecine Grossman de l'université de New York, membre de la faculté principale du New York Genome Center et coauteur principal de l'étude. "La prédiction précise des guides et l'identification hors cible seront d'une grande valeur pour ce nouveau domaine de développement et pour les thérapies.

Dans leur étude publiée dans Nature Biotechnology, Sanjana et ses collègues ont effectué une série de criblages CRISPR de ciblage de l'ARN dans des cellules humaines. Ils ont mesuré l'activité de 200 000 ARN guides ciblant des gènes essentiels dans les cellules humaines, y compris les ARN guides "parfaitement adaptés" et les désadaptations, insertions et suppressions hors cible.

Le laboratoire de Sanjana s'est associé à celui de David Knowles, expert en apprentissage automatique, pour concevoir un modèle d'apprentissage profond baptisé TIGER (Targeted Inhibition of Gene Expression via guide RNA design) qui a été entraîné sur les données des cribles CRISPR. En comparant les prédictions générées par le modèle d'apprentissage profond et les tests en laboratoire sur des cellules humaines, TIGER a été capable de prédire l'activité sur cible et hors cible, surpassant les modèles précédents développés pour la conception de guides sur cible Cas13 et fournissant le premier outil de prédiction de l'activité hors cible des CRISPR ciblant l'ARN.

"L'apprentissage automatique et l'apprentissage profond montrent leur force en génomique parce qu'ils peuvent tirer parti des énormes ensembles de données qui peuvent maintenant être générés par les expériences modernes à haut débit. Il est important de noter que nous avons également pu utiliser l'"apprentissage automatique interprétable" pour comprendre pourquoi le modèle prédit qu'un guide spécifique fonctionnera bien", a déclaré M. Knowles, professeur adjoint d'informatique et de biologie des systèmes à la School of Engineering and Applied Science de l'université Columbia, membre de la faculté principale du New York Genome Center et coauteur principal de l'étude.

"Nos recherches antérieures ont montré comment concevoir des guides Cas13 capables d'éliminer un ARN particulier. Avec TIGER, nous pouvons maintenant concevoir des guides Cas13 qui trouvent un équilibre entre l'élimination sur la cible et l'évitement de l'activité hors cible", a déclaré Hans-Hermann (Harm) Wessels, coauteur de l'étude et scientifique principal au New York Genome Center, qui était auparavant chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Sanjana.

 Les chercheurs ont également démontré que les prédictions hors cible de TIGER peuvent être utilisées pour moduler précisément le dosage des gènes - la quantité d'un gène particulier qui est exprimée - en permettant l'inhibition partielle de l'expression des gènes dans les cellules avec des guides de mésappariement. Cela peut être utile pour les maladies dans lesquelles il y a trop de copies d'un gène, comme le syndrome de Down, certaines formes de schizophrénie, la maladie de Charcot-Marie-Tooth (une maladie nerveuse héréditaire), ou dans les cancers où l'expression aberrante d'un gène peut conduire à une croissance incontrôlée de la tumeur.

Notre modèle d'apprentissage profond peut nous indiquer non seulement comment concevoir un ARN guide qui supprime complètement un transcrit, mais aussi comment le "régler", par exemple en lui faisant produire seulement 70 % du transcrit d'un gène spécifique", a déclaré Andrew Stirn, doctorant à Columbia Engineering et au New York Genome Center, et coauteur de l'étude.

En associant l'intelligence artificielle à un crible CRISPR ciblant l'ARN, les chercheurs pensent que les prédictions de TIGER permettront d'éviter une activité CRISPR hors cible indésirable et de stimuler le développement d'une nouvelle génération de thérapies ciblant l'ARN.

"À mesure que nous recueillons des ensembles de données plus importants à partir des cribles CRISPR, les possibilités d'appliquer des modèles d'apprentissage automatique sophistiqués sont de plus en plus rapides. Nous avons la chance d'avoir le laboratoire de David à côté du nôtre pour faciliter cette merveilleuse collaboration interdisciplinaire. Grâce à TIGER, nous pouvons prédire les cibles non ciblées et moduler avec précision le dosage des gènes, ce qui ouvre la voie à de nouvelles applications passionnantes pour les CRISPR ciblant l'ARN dans le domaine de la biomédecine", a déclaré Sanjana.

Cette dernière étude fait progresser la large applicabilité des CRISPR ciblant l'ARN pour la génétique humaine et la découverte de médicaments, en s'appuyant sur les travaux antérieurs de l'équipe de l'Université de New York pour développer des règles de conception de l'ARN guide, cibler les ARN dans divers organismes, y compris des virus comme le SRAS-CoV-2, concevoir des protéines et des ARN thérapeutiques, et exploiter la biologie de la cellule unique pour révéler des combinaisons synergiques de médicaments contre la leucémie.

Auteur: Internet

Info: L'IA combinée à CRISPR contrôle précisément l'expression des gènes par l'Université de New York. https://phys.org/, 3 juillet 2023 - Nature Biotechnology. Prediction of on-target and off-target activity of CRISPR-Cas13d guide RNAs using deep learning, Nature Biotechnology (2023). DOI: 10.1038/s41587-023-01830-8

[ génie génétique ]

polémique évolutionniste

L'épigénétique, qui existe depuis 50 ans, n'est pas un nouvel acteur majeur de l'évolution. Dans la mesure où son importance avérée est d'ordre génétique. L'évolution culturelle et comportementale est un phénomène réel, mais ce n'est pas une évolution biologique.

Synthèse moderne

La variation génétique est aléatoire. Les mutations qui se produisent n'améliorent pas nécessairement la condition physique. Si les mutations donnent lieu à des caractéristiques qui améliorent la capacité des organismes à survivre et à prospérer, il s'agit d'un simple hasard.

Synthèse évolutionniste élargie (Laland)

La variation phénotypique n'est pas aléatoire. Les individus se développent en réponse aux conditions locales, de sorte que les nouvelles caractéristiques qu'ils possèdent sont souvent bien adaptées à leur environnement.

Presque toute l'évolution est finalement due à une mutation d'une sorte ou d'une autre. Nombreux sont ceux qui pensent que le hasard des mutations est le thème dominant de l'évolution. L'affirmation concernant la synthèse moderne est parfaitement correcte, en première approximation. (On peut ergoter sur les détails.)

L'idée que les phénotypes changent en fonction des conditions locales - par exemple, l'opéron lac s'exprime en présence de lactose - n'est guère révolutionnaire et n'exige pas de changement dans notre compréhension de la théorie moderne de l'évolution.

Synthèse moderne

L'évolution se produit généralement par le biais de multiples petites étapes, conduisant à un changement graduel. C'est parce qu'elle repose sur des changements progressifs provoqués par des mutations aléatoires.

Synthèse évolutive élargie (Laland)

L'évolution peut être rapide. Les processus de développement permettent aux individus de répondre aux défis environnementaux ou aux mutations par des changements coordonnés dans des ensembles de traits.

Est-il possible que Kevin Laland ignore totalement le débat sur le gradualisme, l'hybridation, la symbiose, le transfert horizontal de gènes, les mutations homéotiques, la saltation et les macromutations ? Est-il possible qu'il n'ait jamais pensé aux équilibres ponctués et à la théorie hiérarchique ?

Il est vrai que les vues démodées d'Ernst Mayr et compagnie ("Synthèse moderne") rejetaient toutes ces idées, mais l'évolution a évolué depuis les années 1950. Elle ne se limite plus à de petites étapes graduelles.

Les "révolutionnaires" pensent que les mutations peuvent être dirigées dans un but ultime. L'idée de base d'une augmentation des taux de mutation dans certaines conditions est débattue activement depuis très longtemps (avant 1996). On ne pense pas qu'il s'agisse d'une caractéristique majeure de l'évolution, sauf dans le sens d'une augmentation du taux de mutations "aléatoires".

Synthèse moderne

La perspective est centrée sur les gènes : l'évolution nécessite des changements dans la fréquence des gènes par le biais de la sélection naturelle, de la mutation, de la migration et de la perte aléatoire de variantes génétiques.

Synthèse évolutionniste élargie

La perspective est centrée sur l'organisme, avec des conceptions plus larges des processus évolutifs. Les individus s'adaptent à leur environnement au fur et à mesure qu'ils se développent et modifient les pressions de sélection.

Cette description de la synthèse moderne est la seule fois où j'ai vu Kevin Laland mentionner quelque chose qui ressemble à la dérive génétique aléatoire. Cela ne fait manifestement pas partie de sa vision normale du monde.

Je reconnais que la théorie moderne de l'évolution est "centrée sur les gènes" à cet égard. C'est parce que nous DÉFINISSONS l'évolution comme un changement dans la fréquence des allèles au sein d'une population. Je ne sais pas ce que cela signifie de passer à un point de vue "centré sur l'organisme" comme le décrit Laland. Il est certainement vrai que les cyanobactéries individuelles s'adaptent à leur environnement au fur et à mesure qu'elles grandissent et se développent, et il est certainement vrai qu'elles peuvent modifier l'environnement. Dans le cas présent, elles ont provoqué une augmentation des niveaux d'oxygène qui a affecté toutes les espèces vivantes.

Les cyanobactéries ont évolué pour s'adapter à leur environnement par le biais de mutations aléatoires et de changements dans la fréquence des allèles au sein de la population, en partie sous l'effet de la sélection. Beaucoup d'entre elles se sont éteintes. En quoi est-ce un changement dans notre vision de l'évolution ?

Synthèse moderne

Les processus micro-évolutifs expliquent les schémas macro-évolutifs. Les forces qui façonnent les individus et les populations expliquent également les changements évolutifs majeurs au niveau des espèces et au-delà.

Synthèse évolutionniste élargie

D'autres phénomènes expliquent les changements macro-évolutifs en augmentant l'évolutivité, c'est-à-dire la capacité à générer une diversité adaptative. Il s'agit notamment de la plasticité du développement et de la construction de niches.

L'un des principes de base de la synthèse moderne était que la macroévolution peut être expliquée efficacement comme étant simplement une multitude de microévolutions cumulatives. Les manuels modernes de biologie évolutive abordent d'autres caractéristiques de la macroévolution qui nécessitent un apport supplémentaire, notamment en ce qui concerne la spéciation. La vieille idée selon laquelle la microévolution suffit à expliquer la macroévolution n'est plus un axiome en biologie évolutive, et ce depuis plusieurs décennies [voir Macroévolution].

Les manuels modernes traitent de toutes sortes de choses qui influencent l'histoire à long terme de la vie (= macroévolution). Des éléments tels que les extinctions massives, la stase, la spéciation allopatrique, les contraintes, etc. L'évolutivité a été activement débattue pendant un demi-siècle et elle est bien couverte dans la plupart des manuels. (Voir Futuyma, 2e édition, p. 599). L'évolutivité n'est pas une idée nouvelle qui va révolutionner la théorie de l'évolution. En fait, le consensus, après de nombreux débats et discussions, est que l'évolutivité échoue sur les bancs de la téléologie. La théorie ne résiste tout simplement pas à un examen approfondi.

La sélection organisationnelle pour des caractéristiques qui confèrent un succès reproductif différentiel dans le moment écologique ne peut tout simplement pas générer, de manière active ou directe, un ensemble de caractéristiques qui n'acquièrent une importance évolutive qu'en conférant une flexibilité pour des changements dans un avenir lointain. Nous ne pouvons pas nier que ces caractéristiques d'évolutivité "comptent" profondément dans l'histoire des lignées ; mais comment des avantages pour l'avenir peuvent-ils découler d'un processus causal ici et maintenant ? (Gould, 2002 p. 1274)

Il est malhonnête de laisser entendre, dans un article destiné au lecteur moyen, qu'un sujet comme l'évolutivité est récent et n'a pas été examiné en profondeur, et rejeté, dans la littérature théorique sur l'évolution. Il en va de même pour les concepts de plasticité et de construction de niche. Ce ne sont pas des concepts nouveaux. Les experts compétents en matière d'évolution - ceux qui ont lu et écrit les manuels - ont examiné ces idées et les ont rejetées en tant que facteurs majeurs de la théorie de l'évolution.

Kevin Laland peut ne pas être d'accord avec ces analyses, mais en tant que scientifique, il a l'obligation de les mentionner au moins lorsqu'il écrit des articles promouvant un changement radical de la théorie de l'évolution. Il a la responsabilité de déclarer sa partialité.

Mais je fais une supposition qui n'est peut-être pas justifiée. Peut-être ne sait-il pas que ses opinions ont déjà été débattues, discutées et, pour la plupart, rejetées. Dans ce cas, son omission n'est pas due au fait qu'il induit délibérément ses lecteurs en erreur au sujet de la controverse. Il y a une autre raison.

1. L'accent mis sur les changements héréditaires (allèles) fait partie de la définition minimale actuelle de l'évolution. Elle est très différente de la perspective du "gène égoïste" défendue par Richard Dawkins. Ceux qui ne voient pas la différence ne sont tout simplement pas attentifs.

2. Je me demande comment "l'évolution culturelle" fonctionne chez les cyanobactéries et les érables ? Les principaux participants à la réunion de la Royal Society ont un penchant extrême pour l'évolution des organismes multicellulaires complexes - essentiellement des animaux et surtout des mammifères. Cela influence grandement leur point de vue sur l'évolution. Ils ont tendance à utiliser des exemples qui ne s'appliquent qu'à l'espèce qui les intéresse comme des leviers pour faire basculer l'ensemble de la théorie de l'évolution.

King, J. L., et Jukes, T. H. (1969) Non-darwinian evolution. Science, 164:788-798. PDF (en anglais)

Auteur: Moran Laurence A.

Info: A propos de la nouvelle vision de l'évolution de Kevin Laland, 4 décembre 2016

[ tâtonnements ] [ biogénétique ] [ auto-domestication ]