Québec science, 1 janvier 2001, Février

»ïh a grippe : bientôt repidemie ?Internet sans fil pu*- ; mwwe ¦¦ ¦«« - BNQ AU .QUEBEC ET DANS SB Le retour du supertaureau Starbuck; des planètes exosolaires par dizaines; un nouveau satellite - « naturel pour la Terre; la carte complète du génome humain; et 17 autres découvertes qui ont marqué Tannée 2000.COU T Notre Terre : complètement givrée ! Torn Huds 'jn,- personnalité 'JUb Ïujjj, .I Envoi de poste - publications - Enregistrement nu 08024.525, rue Louis-Pasteur, Boucherville, Québec, Canada J4B 8E7 77333301994903 apr-w2v x ; W ;ïv ïJ«j y V 1 ei:: y ^ v*Vv .v-'•¦• Pour prendre en main la destinée de la planète, il faut en comprendre les éléments.Pour interpréter des phénomènes qui influencent notre vie de tous les jours, comme les pluies acides, l'effet de serre et les bouleversements climatiques, les scientifiques d'ici et d'ailleurs partagent le plus important laboratoire de recherche en géochimie isotopique au Canada, le GEOTOP.Une fierté pour l'UQAM.Une source de connaissance et d'espoir pour la société.www.sciences.uqam.ca Le travail des équipes de chercheurs et d'étudiants du GEOTOP - chimistes, géologues, géophysiciens et biologistes - contribue au rayonnement international de l'UQAM.Ce laboratoire fait partie des équipes canadiennes les mieux subventionnées, en équipements majeurs, du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.UQAM Faculté des sciences L'avenir est ici 1 cience ___ SOMMAIRE FÉVRIER 2001, VOLUME 39, NUMÉRO 5 www.CyberSciences.com L'ENTREVUE DU MOIS 6Tom Hudson, personnalité scientifique 2000 Avec ce généticien, la médecine canadienne est entrée de plain-pied dans le XXIe siècle.propos recueillis par Marie-Pier Elie l'événement MULTIMÉDIA 9 Une toile sans fil Encore un bouleversement dans le monde de la téléphonie sans fil : l'ère G3 est commencée.Avec elle, ce sera Internet au creux de la main.par Laurent Fontaine PLANÈTE ADN tl Le sang des Nuu-chah-nulth Un peuple amérindien de la Colombie-Britannique estime avoir été berné par un chercheur en génétique.L’affaire remonte à plus de 15 ans.par Jean-Pierre Rogel techno~pratique 42 Au bonheur des bogues Ils viennent régulièrement nous embêter.Leur omniprésence est même alarmante, estime un informaticien.par Philippe Chartier DIMENSION CACHÉE 46 La science au coin du feu Un foyer produit jusqu'à huit mètres cubes de gaz chauds à la minute.Tout cela dans votre salon ! par Raynald Pepin 48 Jeux par Jean-Marie Labrie SCIENCE ET CULTURE 49 La vie à vendre ?SANTÉ 12 La grippe : on se prépare au pire Le virus de la grippe a tué 2 000 fois au pays l'an dernier.Sournoise, la maladie nous revient toujours avec un nouveau visage.Un jour, elle pourrait bien faire d'épouvantables ravages, par Catherine Dubé 19 Les découvertes de Tannée au Québec et dans le monde ( Un grand cru scientifique, l'année 2000 ?On a cloné des taureaux, des singes et des chèvres; découvert de la vie sous la glace antarctique; repéré des dizaines d'autres planètes extrasolaires; mis au point un œil artificiel; établi une carte génétique humaine complète; compris un peu mieux le climat de la planète.La science a décidément toujours de quoi nous étonner.par Louise Desautels, Gilles Drouin, Catherine Dubé, Normand Grondin, Raymond Lemieux et Mathilde Régnault.PALÉONTOLOGIE 38 Terre de glace mam La vie a un jour brisé la glace.Et la Terre - si on peut dire - a fondu.Cet épisode mal connu de notre histoire planétaire est de mieux en mieux documenté.Il nous apprend bien des choses sur le développement de la vie.par Sébastien Paradis n 50 Aujourd'hui, le futur X A la une par Raymond Lemieux I La vie sous zéro Vive le froid ! Vive la neige ! Vive la glace ! L’hiver a déjà duré des millions d’années, nous apprend la géologie.Mais aussi invraisemblable que cela puisse paraître, cette époque a été une étape capitale où la vie s’est repliée sur elle-même pour ensuite exploser littéralement.C’est du moins ce qu’avance une récente théorie que l’on a joliment appelée « la Terre boule de neige ».Comme vous le lirez dans nos pages, la méga-ère glaciaire, que notre planète a traversée il y a bien longtemps, pourrait avoir donné un élan au développement biologique et surtout à la diversification de la vie.Comment cette épreuve du froid a-t-elle donc servi de déclencheur à l’évolution ?Les géologues et les biologistes ne le savent pas encore très bien.Mais les réponses qu’ils proposent auront nécessairement des répercussions auprès des astronomes.Pourquoi ?Parce que cela augmenterait la probabilité que la vie soit également présente sur d’autres astres, surtout ceux en état d’hibernation, comme une des lunes de Jupiter, par exemple.En attendant, c’est sur la Terre que nous sommes à même de constater combien la vie peut se perpétuer dans des environnements extrêmes, qu’auparavant on considérait trop hostiles.Pour alimenter ces réflexions, une équipe de scientifiques composée notamment de Québécois a fait la découverte, à plusieurs centaines de mètres sous la glace de l’Antarctique, de bactéries endormies depuis plusieurs dizaines de milliers d’années.En laboratoire, ces bactéries ont repris vie {voir notre dossier Les 10 découvertes de l’année).L’hiver, le froid et la glace les avaient protégées des rayons ultraviolets, de la poussière des volcans et des prédateurs de tout acabit.Ainsi, on réalise de plus en plus que les premières preuves relatives à une éventuelle vie extraterrestre se trouveraient donc — paradoxalement — sous nos pieds.Qui l’eût cru ?Découvertes de l'année Comme à notre habitude, nous vous proposons un bilan scientifique de l’année 2000, qui fait ressortir ce que nous jugeons être les bons coups de la recherche au Québec.C’est toujours, pour notre équipe, un moment privilégié que de présenter les résultats des travaux accomplis par des chercheurs de talent, surtout après qu’ils y ont consacré des années de labeur et de patience.À travers eux, c’est en même temps toute la recherche scientifique québécoise — souvent méconnue — que nous voulons saluer.Science Rédacteur en chef Raymond Lemieux Adjoint au rédacteur en chef Laurent Fontaine Collaborateurs Philippe Chartier, Catherine Duré, Louise Desautels, Gilles Drouin, Marie-Pier Elœ, Normand Grondin, Jean-Marie Labrie, Jean-Claude Oliva, Sébastien Paradis, Raynald Pepin, Mathilde Régnault, Jean-Pierre Rogel, Vincent Sicotte La bo Correcteur LucAsseun Directeur artistique François Émond Photographes/illustrateurs Louise Bilodeau, Marc Cuadrado, Christian Fleury, Ninon, Pierre-Paul Pariseau, Yves Provencher, Pierre Saint-Jacques, Rémy Simard -Ù : ptarmaci Diffusion et promotion Hélène Côté Directeur général Michel Gauquelin Directeur exécutif Marc Côté Adjointe administrative Nicole Lévesque b jlllï PUBLICITÉ Représentante Carole Martin cmartin@quebecscience.qc.ca Tél.: (514) 843-6888 Téléc.: (514) 843-4897 SITE INTERNET ti\ ! maneeii www.CyberSciences.com ¦'"V: Abonnements (taxes incluses) Au Canada : 1 an = 41,35 $, 2 ans = 71,26 $, 3 ans = 98,87 $.À l’étranger : 1 an = 54 $, 2 ans = 95 $, 3 ans = 139 $.Pour abonnement et changement d'adresse Québec Science, Service des abonnements 525, rue Louis-Pasteur, Boucherville (Québec) J4B 8E7 Tél.: (514) 875-4444 Téléc.: (514) 523-4444 Abonnement par Internet CyberSciences.com/abonnement Pour la France, faites votre chèque à l’ordre de : Rowecom France, rue de la Prairie, Villebon sur Yvette, 91763, Palaiseau cedex, France ^uiîérei diiir Pelliculage électronique et impression : Interweb Distribution en kiosques : Messageries Dynamiques KTT:- Df| Dépôt légal : Bibliothèque nationale du Québec Premier trimestre 2000, ISSN-0021-6127 Répertorié dans Repère et dans l’Index des périodiques canadiens.© Copyright 2000 - La Revue Québec Science Tous droits de reproduction, de traduction et d’adaptation ¦ ¦M.ttitd.Le magazine sert avant tout un public qui recherche une information libre et de qualité en matière de sciences et de technologies.L’éditeur n’est pas lié à quelques exigences publicitaires.Les journalistes de Québec Science sont tenus de respecter le guide de déontologie de la Fédération professionnelle des journalistes du Québec.Québec Science, magazine à but non lucratif, est publié 10 fois l’an par la revue Québec Science.La direction laisse aux auteurs l’entière responsabilité de leurs textes.Les manuscrits soumis à Québec Science ne sont pas retournés.Les titres, sous-titres, textes de présentation et rubriques non signés sont attribuables à la rédaction.Le contenu de ce magazine est produit sur serveur vocal par l’Audiothèque pour les personnes handicapées de l’imprimé.Téléphone : Québec (418) 627-8882, Montréal (514) 393-0103 Gouvernement du Québec Ministère de la Culture et des Communications Canada Québec Science reçoit l’aide financière du ministère de la Culture et des Communications (Programme de soutien aux intervenants et événements majeurs en culture scientifique et technique).Nous recevons aussi l’aide financière du gouvernement du Canada, par l’entremise du Programme d’aide aux publications (PAP), pour nos dépenses d’envoi postal.Membre de : The Audit Bureau of Circulations La Revue Québec Science 3430, rue Saint-Denis, bureau 300 Montréal (Québec) H2X 3L3 0 Tél.: (514) 843-6888 magujm,.uu Quencc Téiéc.: (514) 843-4897 courrier@QuebecScience.qc.ca P M B CEGEP de Jonquière 4 Québec Science - Février 2001 co _e.La bonne pilule On peut être assurés de la grande vigilance de nos pharmaciens et de leur relève.Jean-Pierre Trudeau, un étudiant en pharmacie à l’Université de Montréal, a décelé une petite erreur dans la nouvelle brève Caféine sans ordonnance (novembre 2000).« On y mentionne que le Tylenol contient 15 mg de caféine, alors qu’il en n’est rien, écrit-il.Le Tylenol ne contient que de Tacétaminopbène comme principe actif.Par contre, le Tylenol N° 1 contient effectivement 15 mg de caféine en plus de l’acétaminopbène et de la codéine (8 mg).Il est important de faire la distinction entre ces deux produits puisque leurs usages et contre-indications sont complètement différents.» Forêt : une vieille préoccupation Yves Hébert, historien de l’écologie et de l’environnement, dit avoir beaucoup apprécié notre dossier sur les forêts (octobre 2000).Il a tenu à nous apporter une intéressante précision sur les origines du mouvement de conservation et de préservation des forêts.« Dès 1870, au Québec, on s’inquiète déjà du déboisement et de ses conséquences, explique-t-il.Au début de notre siècle, l’Association forestière canadienne doit composer avec les enjeux reliés au déboisement et à la colonisation.À la même époque, des sociétés de protection du gibier et des oiseaux montent aux barricades et dénoncent les coupes abusives qui sont à l’origine de la disparition du saumon dans plusieurs rivières du Québec.Malgré des tentatives isolées de certains députés à l’Assemblée nationale, il faut attendre 1880 pour assister aux origines du mouvement de conservation des forêts au Québec.« En 1883, la première réserve forestière est créée, à l’ouest de la rivière Outaouais », rappelle-t-il en pré- cisant qu’elle sera quelque temps plus tard abolie pour répondre aux intérêts des colons.C’est avec la mise sur pied des premiers parcs provinciaux du Québec, le parc de la Montagne tremblante et le parc des Laurentides en 1895, que l’on marque un tournant dans l’histoire de la conservation des anciennes forêts.« Il n’en reste pas moins que la prise de conscience des problèmes d’environnement s’est faite à l’intérieur d’organisations scientifiques telles que la Société Provancber d’bistoire naturelle du Canada et d’organisations professionnelles telles Des « exploits » exagérés ?« J'ai lu avec intérêt votre article traitant des pirates informatiques.S'il est vrai qu’ils sont de plus en plus nombreux et que leurs actions sont de plus en plus médiatisées, il ne faudrait tout de même pas amplifier les risques qu’ils représentent », signale Philippe Dubois.Selon notre lecteur, les vrais hackers, s’intéressent beaucoup plus aux gros systèmes qu'à de vulgaires PC fonctionnant sur plate-forme Windows.« Je possède une connexion à Internet depuis maintenant quatre ans.En quatre années, le seul virus qui soit arrivé jusqu’à ma boîte électronique est HAPPY-99.EXE.Je n’ai eu connaissance de ILOVEYOU que par la télé.« Je crois qu’il serait plus approprié d'éduquer les qens sur les rèqles élémentaires de la navigation sur Internet.Nos fameux pirates auraient beaucoup moins de plaisir dans le futur.du moins avec Windows ! » que l’Association forestière canadienne, précise l’historien.« (.) Si le naturaliste Ernst Haeckel a forgé le mot “écologie” en 1866, il aura fallu attendre les années 30 et 40 pour que cette science trouve son autonomie au Québec.Il faut tout de même conclure que cette prise de conscience des problèmes environnementaux est antérieure à 1970.» Ça, c'est de l'effet secondaire ! « Pourquoi crier haro sur le Zyban ?», nous demande le docteur Jean-Marie Pitre de Bonaventure en réaction à l’article Zyban un antitabac dangereux I (novembre 2000).« Admettons qu’il existerait un très bon médicament contre le tabagisme, mais qui causerait 38307 décès par an au Canada; ce serait extraordinaire, car il réussirait quand même à sauver 50 vies canadiennes annuellement, écrit-il.Statistique Canada rapporte 38 357 décès reliés directement au tabac (.).Cancer du poumon, infarctus du myocarde, accidents cérébrovasculaires, emphysème, cancer du larynx, etc.Ça, monsieur, c’est de l’effet secondaire ! Pas mal plus que le Zyban ! C’est à se demander si l’auteur de cet article est un fumeur, car c’est connu que les fumeurs ont tendance à chercher toutes les excuses pour se donner bonne conscience.Pour ma part, j’ai aidé de très nombreuses personnes à cesser de fumer avec ce médicament.» « C’est évident que les comprimés de Zyban, ce ne sont pas des petits pois Lesieur.Mais le Zyban n’est pas pire que l’Elavil, le Prozac, le Paxil, le Célexa, etc., qui ont guéri des millions de personnes de leur dépression majeure.Quant aux effets secondaires possibles rattachés au Zyban, la plupart sont souvent dus au sevrage nicotinique qui lui non plus n’est pas banal.(.) Le reste de l’article par contre est très intéressant.» Notons que plusieurs autres lettres nous ont été envoyées au sujet de cet article.Elles seront publiées dans le prochain numéro.Pour le bénéfice de nos lecteurs, nous tenons à préciser que le journabste Normand Grondin a cessé de fumer, il y a plusieurs années.OS Des commentaires ?Vous pouvez nous faire parvenir vos commentaires et suggestions à l'adresse suivante.Québec Science, 3430 rue Saint-Denis, bureau 300, Montréal (Québec) H2X 3L3 Téléc.: (514) 843-4897 Adresse électronique courrier@QuebecScience.qc.ca • Les lettres reçues sont susceptibles d'être publiées.La rédaction se réserve le droit d'en tirer les extraits les plus significatifs et les plus informatifs.Québec Science ~ Février 2001 5 l’entrevue^ TO/Ul HUDSON • • • l'explorai Il nous a fait entrer de plain-pied dans l'ère de la médecine génétique.Le directeur du Centre génomique de Montréal a été choisi comme personnalité scientifique 2000 par l'équipe des Années-lumière de la radio française de Radio-Canada.par Marie-Pier Elle TOM HUDSON PERSONNALITE SCIENTIFIQUE 2 o o o La sonnerie du téléphone se fait insistante et interrompt l'entrevue à maintes reprises.Dans le bureau de Tom Hudson, directeur du Centre génomique de Montréal et directeur adjoint du MIT Center for Genome Research, une carte du chromosome 14 - parfaitement indéchiffrable - et quelques dessins d'enfants, parent la simplicité des lieux.OuébecSc/ence a rencontré l'allergologue pour mieux comprendre les enjeux du séquençage du génome humain.Québec Science : L'été dernier, les États-Unis et la Grande-Bretagne ont annoncé conjointement qu'une première carte du génome humain, précise à 90 %, venait d'être déposée.Avez-vous fêté l'événement ?Torn Hudson : Pour les chercheurs, cette annonce n’avait rien d’une surprise ! On savait déjà depuis quelque temps qu’on en était arrivé là.Le moment était plutôt symbolique, il ne signifiait pas grand-chose pour nous.D’aillèurs, c’était en juin ou en juillet, déjà ?Q.S.: En juin, le 26, plus précisément.A-t-on surmédiatisé l’événement ?T.H.: Au début, je croyais que c’était complètement inutile.Je réalise main- tenant que l’événement a aidé le grand public à mieux comprendre la complexité des maladies génétiques.Les gens trouvent toujours que la recherche ne va pas assez vite, surtout lorsqu’un membre de leur famille souffre d’une maladie héréditaire.Maintenant, ils saisissent un peu mieux tout le travail que la découverte d’un traitement implique, à commencer par la compréhension du génome.Q.S.: Et vous, trouvez-vous que la recherche va assez vite?T.H.: Je trouve que la recherche va très vite ! Jamais assez vite pour moi, mais très vite quand même.Avec la cartographie du génome, ce qui a été fait est très impressionnant : on a réussi à en décoder 90 % alors qu’on n’en avait répertorié que 20 % un an auparavant ! Reste maintenant la finition : comme dans n’importe quel travail, les 10 % manquants vont demander encore bien des efforts, entre autres raisons parce que la composition chimique de certaines sections de notre ADN est plus complexe.On prévoit qu’il faudra encore deux ans pour obtenir la carte complète du génome.Q.S.: Ce petit 10 % manquant pourrait-il avoir une importance capitale ?T.H.: Ça, on ne peut pas le savoir ! Il y a sûrement quelque chose de très important là-dedans, mais bien malin qui pourra dire quoi.Je compare tout ça à un immense casse-tête dont 10 % des pièces manquent.Ça ne nous empêche pas de comprendre l’illustration reconstituée, mais il peut manquer des bouts fort intéressants.Q.S.: Où situez-vous l’importance de ce décryptage par rapport à d'autres percées scientifiques historiques ?T.H.: L’année 2000 a été un moment extraordinaire pour l’humanité.La conquête du génome est souvent comparée avec la conquête de la Lune.Mais l’homme n’est allé qu’une demi-douzaine de fois sur la Lune, tandis que l’exploration du génome va changer la façon dont on pratique la médecine.Q.S.: Avez-vous eu des surprises lors de vos recherches sur le génome humain ?T.H.: Le nombre de gènes ! Seulement 28 000, avec une marge d’erreur de plus ou moins 5 000.Partout dans les maga- 6 Québec Science ~ Février 2001 KKWjMWwnwjofll .t xploratgénome va changer la façon dont on pratique la médecine • • • Québec Science ~ Février 2001 7 zines, on écrit encore 100 000; et c’est un peu ce à quoi on s’attendait.En avril dernier, on a même fait un pari entre chercheurs : chacun d’entre nous avait gagé un dollar et avancé un chiffre.Moi, j’avais misé sur le 77 000.Les estimations variaient entre 25 000 et 300 000.Il a fallu attendre à la toute fin pour avoir la réponse, car seule la séquence quasi complète nous a permis de bien voir toutes les connexions entre les bouts de gènes.Mais tout ça n’était qu’une curiosité; le plus important n’est pas le nombre de gènes, mais ce qu’ils font.O.S.: Car il faut comprendre le rôle de chaque gène pour pouvoir les manipuler, pour prévenir ou guérir des maladies.?T.H.: Dans bien des cas, manipuler des gènes restera hors de notre portée.Mais l’essentiel est ailleurs.Ce qui compte, c’est de comprendre la cause de ces maladies.On pourra peut-être identifier des gènes de prédisposition à certains cancers, puis prescrire un dépistage annuel dans le but de pouvoir s’attaquer au cancer alors qu’il est encore tout petit.Ou même développer des médicaments plus personnalisés en regardant du côté de la pharmacogénétique.Q.S.: Certains chercheurs avancent tout de même qu'en tripotant nos gènes, on pourra faire toutes sortes de choses.T.H.: Oui, comme ce chercheur anglais qui prétendait récemment qu’on va vivre 1 200 ans.C’est ridicule ! Il ne suffit pas de dire « stop » à un gène étiqueté « vieillissement » pour vaincre la mort ! Il y a tellement de composantes impliquées.Mais repousser l’évolution de la maladie d’Alzheimer de 20 ans ?Ça, j’y crois ! Q.S.: Et empêcher le cancer ?T.H.: Je ne sais pas.Mieux classifier les cancers, découvrir qu’il y a plus de formes de leucémie qu’on ne croyait, ça oui, sûrement ! Ça permettra de mieux cibler le traitement.Même chose pour l’asthme et l’hypertension, dont il existe une multitude de variantes.Q.S.: Avez-vous peur qu'on aille trop loin en perçant ainsi les secrets de la vie ?T.H.: Oui.Certains pourraient proposer de tester les 30 000 gènes d’un enfant, ce qui susciterait des inquiétudes parfaitement inutiles.En pratique, on pourra un jour faire tous les tests imaginables pour détecter d’éventuelles prédispositions à telle ou telle maladie.Mais si un gène augmente une prédisposition de 50 %, ça ne veut rien dire concrètement ! Il y a tellement de facteurs qui interviennent.Et parfois, ça ne sert à rien de savoir.S’il existait un test pour dépister les prédispositions à la schizophrénie, je ne le ferais passer à personne ! J’ai peur des dépistages génétiques sans fondement, peur que des gens accordent trop d’importance aux gènes, jusqu’à croire que leur bonheur s’y cache.Q.S.: Craignez-vous gue ces découvertes provoquent de la discrimination génétique ?Par exemple, une compagnie d'assurances refusant de couvrir les individus « à risque » ?T.H.: Les lois canadiennes ne protègent pas suffisamment l’individu contre ce genre de discrimination.Avec un bon système de réglementation, toutefois, on devrait pouvoir retirer le maximum de bénéfices des connaissances accumulées, avec un minimum de risques.Q.S.: Et que penser de ces compagnies privées qui cherchent à breveter nos gènes?T.H.: Ce ne sont pas ces histoires de brevets qui me choquent le plus, mais le fait que des scientifiques gardent des informations secrètes durant des années, pour avoir le temps de développer un traitement.Cette attitude freine encore plus l’avancement de la science que le dépôt de brevets.Car le brevet ne s’applique qu’à une éventuelle commercialisation et il faut divulguer l’information pour protéger un procédé.Le gène BRCA 1, par exemple, relié au cancer du sein, a bel et bien été breveté, ce qui n’empêche pas des milliers de chercheurs dans le monde de faire des recherches impliquant ce gène.Pour le séquençage du génome, il y a eu quelques problèmes au début, quand des chercheurs identifiaient un bout de séquence — même pas un gène — et voulaient breveter tout ce qui venait avec : le gène, la protéine produite, tout ! Comme si quelqu’un avait découvert que l’oxygène est important, et voulait nous faire payer pour respirer.Q.S.: Quel est le rôle du Canada dans le projet génome humain ?.Si nous en jouons un.T.H.: En ce qui concerne le séquençage, première phase du projet génome humain, le Canada n’a presque rien fait.Des chercheurs canadiens comme moi ont participé, mais comme membres d’équipes venant d’autres pays.Par contre, le Canada est bien placé par ses expertises en génétique humaine pour être un joueur important dans la prochaine étape du projet.Celle-ci concernera la génomique fonctionnelle, à savoir : que font les gènes ?Q5 pour i« Anw.nLiàcia jy(U^ NORD SUD Explorez, découvrez lev richeooeo et la beauté du Saint-Laurent à bord de LExho dej ALero Écocroisières de 3 à 8 jours de la mi-juin à la mi-octobre Pour plus d'informations : 1-888-724-8687, 418-724-6227 ljones@globetrotrer.net www.ecomertours.com Tourisme plein air et aventure Lauréat National Or Les Grands Prix du tourisme québécois Grand Prix du tourisme Régional Bas-Saint-Laurent 8 Québec Science ~ Février 2001 J'.!® IhneitB 'jSillliKB Mfil! protèjfflt iconKCf mi®» ncfsa»- lenffi' oinpfiK Mipfi iioiresil Science TECHNOLOGIE Hi Le dos d'un sans-fil : un écran Internet.(Nokia 3G) leilf'tlf defrei® |i sa», tlcktïa leleco®- iJ" jkieI; npécl' Ja»s|e iJf«- ifiifi", bre# » Mi ^ ifsl yûüla11 IfCL" o#üV [i(» o# f , PJ( ?Une toile sans fil Dans quelques années, la moitié du trafic Internet sera généré par et pour les sans-fil.Bienvenue dans la G3 ! Industrie Canada vend actuellement les licences d’exploitation de quatre nouveaux blocs de fréquences dans les zones du spectre hertzien réservé aux téléphones sans fil; quatre blocs de 10 MHz chacun dans la fréquence de 2 GHz.Un dossier techniquement complexe mais dans lequel les Bell Mobilité, Microcell, Rogers-Cantel et autres Telus sont prêts à investir des millions de dollars pour décrocher leur part du gâteau.L’enjeu n’est pas qu’économique : l’octroi de nouveaux tronçons du spectre — de nouvelles routes dans les ondes, si l’on veut — est une étape pour favoriser l’arrivée des téléphones sans fil de troisième génération, la « G3 ».La G3, ce sera un nouveau bouleversement dans le sans-fil.Une interface mobile, utilisable partout sur la planète, et qui donnera accès 24 heures sur 24 à tout l’univers multimédia d’Internet, d’un clic, en moins de temps qu’il ne faut pour clamer le slogan de ce grand mythe de la globalité : Anywhere, anytime.Elle fonctionnera entièrement sous les normes d’Internet (transmission par paquets et Internet Protocol), transformant même la voix en données.« D’ici 2004, dit Laurent Marchand, directeur technique de Recherche Ericsson Canada, 600 millions d’usagers utiliseront leur sans-fil pour surfer sur le Net.» Leur impact sera tel que la moitié des contenus D'ici juin 2002, il y aura plus de téléphones mobiles sur la planète que de téléphones avec fil ! par Laurent Fontaine d’Internet seront conçus pour eux ! La clef de ces développements, c’est la capacité des sans-fil à transmettre beaucoup d’informations sur un espace limité : le spectre.En Europe, l’ensemble de l’industrie s’est entendu pour faire fonctionner les G3 autour de 2 GHz de fréquence.Chez nous, les choses sont moins claires : « Les décisions viendront en 2002, quand la FCC, l’autorité fédérale des communications américaines, aura décidé quels morceaux du spectre seront réservés à la G3 aux Etats-Unis, dit Rajiv Pancholy, président et chef de l’exploitation de Microcell Connexions.Le Canada s’alignera alors sur ces fréquences.» Jusqu’à récemment, les sans-fil ne pouvaient recevoir de données qu’à des vitesses entre 9,6 kilo-bits/seconde (kbps) et 14,4 kbps.Même pour les premiers services Web en ligne (le fameux Wap), les usagers fonctionnent en dial-up : connecter, puis se retirer du réseau.Lent et long.Avec la G3, les vites-o ses de transmission vont 2 grimper entre 384 kbps et “ 2 000 kbps, selon que le client sera à pied ou en voiture ! Une photo, qui prendrait aujourd’hui 85 secondes à entrer sur un sans-fil, arrivera en moins d’une seconde ! Au Japon, les 55 millions d’usagers de sans-fil goûteront aux services G3 dès le début de cette année.En 2002, ce sera le tour de l’Europe, et chez nous vers 2004.L’Amérique du Nord a au moins deux ans de retard sur ces autres continents.Mais dès cette année, les fournisseurs canadiens s’équiperont de technologies intermédiaires (GPRS ou IxRTT) pour permettre l’accès à Internet sans fil à des vitesses entre 64 kbps et 144 kbps.C’est deux à trois fois plus rapide que le modem classique de maison, et suffisant pour recevoir des courriels, des documents, de petites images ou de brancher un PC sur la route.Pas si mal, tout de même.OS Un sans-fil tout en rondeur.Avec caméra ! (Siemens SX45) Que faire avec un G3 ?- Parler, recevoir des courriels, des images et mini-vidéos sur l'appareil de poche constamment branché sur le Web.-Relier entre eux tous nos supports électroniques, même à distance.-Payer en ligne :la carte de crédit sera intégrée au téléphone.- Se guider dans la circulation pour trouver le chemin le plus rapide.-Trouver une place de stationnement grâce au système intelligent qui reliera les sans-fil aux détecteurs de présence installés sur les parcomètres.-Choisir des boutiques et des fournisseurs grâce aux systèmes de géolocation capables de nous situer à quel- Communiquer, ques mètres près, naviguer, s’organiser : - Et bien d'autres tout dans la poche ! | (Ericsson commu- nicator Platform) ACTUALITÉS Requiem pour Mir Plus de sursis pour la station spatiale M/rdont on reporte d'année en année la fin.Cette fois, l’agence spatiale russe a tranché : « Nous ne pouvons plus continuer ce jeu.que j'appelle roulette russe », a dit son directeur Yuri Koptev.M/r sera donc « désorbitée » à la fin du mois de février et chutera dans l'océan Pacifique, à plus de 1500 kilomètres au sud-ouest de l'Australie.Avec ses quelque 130 tonnes de métal et sa demi-douzaine de modules, la datcha ie l'espace sera de loin le plus gros satellite à connaître une pareille fin.Ce retour à la Terre promet d'être flamboyant, car le complexe orbital devra se disloquer et se désintégrer lors de son entrée dans l'atmosphère terrestre.Toutefois, des morceaux de quelques tonnes pourraient aboutir dans l'océan - ou sur le continent australien - comme ne l'excluent pas les responsables russes.À la vue de l’immense étoile filante artificielle, les Australiens devront peut-être se croiser les doigts.Ils pourront aussi faire un vœu.Sondage La bactérie du Canada Amusant et un tantinet satirique -c’est le moins que l’on puisse dire -, ce concours lancé par l’émission Macadam tribus de la radio de Radio-Canada.En octobre dernier, l'équipe ouvrait une campagne pour choisir un emblème bactérien.Une manière de rendre hommage à l'infiniment petit.Pour être admissibles, les bactéries se devaient d’être actives sur le territoire canadien, de représenter une ou plusieurs valeurs de son peuple, et d’être bénéfiques à l'être humain.Le choix des votants : Lactococcus lactis.une bactérie que l'on retrouve en abondance dans le fromage P’tit Québec tout comme dans plusieurs produits laitiers.Vous avez été près de 800 à répondre à notre sondage du numéro de novembre.Un record sur Cybersciences.com.La question était : « Les hackers se considèrent avant tout comme des marginaux.Selon vous, devraient-ils être jugés comme de véritables criminels?» oui.50,5 % non.44,5 % En janvier et février, bien des gens réfléchissent à leur déclaration de revenus et leurs placements ! Vous savez à quel point la recherche québécoise est dynamique.mais aussi combien son avenir dépend des subventions.Accepteriez-vous que les gouvernements augmentent leur aide financière à la recherche scientifique plutôt que de diminuer les impôts des particuliers ?Vous pourrez voter sur Cybersciences.com entre le 22 et le 28 janvier 2001 ! £n hausse Les Nobel du Québec, version 2000 Les plus hautes distinctions honorifiques du Québec en sciences mettent une fois de plus à l’avant-plan des chercheurs peu connus du grand public.’ Le docteur Jean Davignon a reçu le prix Wilder-Penfield ’fiitfr 12 espèces végétales et 5 espèces animales composent l’essentiel de notre assiette (70 %), a calculé la Food and Agriculture Organisation (FAO).Nous n’avons visiblement pas ce que l’on peut appeler une alimentation diversifiée.1 O Québec Science ~ Février 2001 (sciences biomédicales) pour ses travaux sur les maladies reliées aux lipides et au système vasculaire, comme l'hypercholestérolémie familiale qui affecte près de 8 Québécois francophones sur 10.* L'informaticien Gilles Brassard a obtenu le prix Marie-Victorin (sciences naturelles et génie).C’est un des créateurs de la cryptographie quantique qui pourrait révolutionner le commerce électronique.P ! Oo *7 ¦ «oJ petit ¦ Le prix Lionel-Boulet (recherche et développement en milieu industriel) va à l’ingénieur chimiste Bernard Coupai pour avoir soutenu la création d’une soixantaine d'entreprises en biotechnologies, ce qui a permis la création de près de 2 300 emplois.Il préside aujourd'hui la firme de capital de risque T2C2 à Montréal.• Le prix Armand-Frappier (promotion de la recherche) revient à l'ingénieur Jean-Guy Paquette.Son Groupe d'action pour l'avancement technologique et industriel de la région de Québec a entraîné la fondation du Centre de recherche sur la valorisation de la biomasse, le Centre francophone en informatisation des organisations, le parc technologique du Québec métropolitain et d'optique.«ntt Institut national par Jean-Pierre Rogel j planèteadn Le sang des Nuu-chah-nulth Ou comment un chercheur de Colombie-Britannique a enrôlé les Nuu-chah-nulth dans des études génétiques « à répétition » sans leur consentement ! En 1984, un nommé Ryk Ward, chercheur à Tuniversité de Colombie-Britannique, veut étudier les bases génétiques de l’arthrite.Avec une pile de formulaires de consentement sous le bras, il débarque chez les Indiens Nuu-chah-nulth de Pîle de Vancouver et leur explique son projet.Leur population est assez homogène sur le plan génétique, il y a donc plus de chances de trouver les causes de cette maladie que dans la population canadienne en général.D’où la question qu’il pose au conseil de bande, puis à chaque sujet qu’il recrute : « Acceptez-vous de donner un peu de votre sang dans le cadre de cette recherche biomédicale ?» Si oui, signez ici s’il vous plaît.Il récolte 883 signatures, fait autant de prises de sang, et repart vers la grande ville.Seize ans plus tard, le conseil de bande n’a reçu aucune nouvelle de l’étude en question, ni entendu parler g d’aucune découverte fracassante sur 1 l’arthrite.Par contre, il découvre que Ryk Ward, maintenant professeur à Oxford en Angleterre, a publié deux articles sur la diversité génétique parmi les Amérindiens.Et surprise ! le chercheur a urilisé les échantillons d’ADN qu’il a obtenus à partir de sa recherche initiale sur l’arthrite ! Ryk Ward ne leur a pas demandé la permission, et les Amérindiens sont furieux.« Nous voulons reprendre le sang que nous lui avons confié », dit le chef de bande Larry Baird.« L’information sur nos gènes nous appartient », martèlent plusieurs membres de la communauté.Le cas illustre bien l’extraordinaire pouvoir d’information que contient l’ADN, et les délicates questions éthiques et légales que son étude soulève.Ryk Ward, le chercheur, souligne qu’il est de pratique courante de garder les échantillons pour d’éventuelles recherches à venir.« Cependant, tous ceux qui ont donné du sang peuvent à tout moment retirer leur consentement à faire partie des recherches », dit-il.Fort bien.Encore faut-il que les donneurs soient aussi informés du but précis des autres recherches et y consentent explicitement-les éthiciens parlent de « consentement éclairé ».Là-dessus, Ryk Ward n’a rien à déclarer et retourne à ses éprouvettes.Des éthiciens de renom, comme Arthur Caplan de l’université de Pennsylvanie, volent alors à son secours : « À moins que cette démar- che ne nuise à des individus ou à leur réputation, il ne peut légalement rien se passer.» Autrement dit, il ne voit pas de problème tant que l’anonymat des donneurs est respecté et qu’on ne peut reconnaître leur identité par leur ADN.Le raisonnement de l’éthicien américain me semble un peu court.Ryk Ward a obtenu le consentement écrit de sujets amérindiens pour une recherche.Mais, du même coup, il en a fait deux autres dont les buts sont différents et pour lesquelles il n’a pas obtenu de permission.Je dirais qu’il a triché, point à la ligne.La question n’est pas de savoir si les Premières Nations sont très chatouilleuses sur les questions liées à leur identité ethnique, identité révélée par les gènes.C’est une simple question de principe : on obtient le consentement de personnes pour faire une chose précise, pas une autre.Que va devenir la confiance du | public envers la science si chaque chercheur se met à faire des tours de passe-passe avec l’ADN recueilli ?QS Les clones, c'est nous ?Le débat sur le clonage humain est un des plus chauds qui soient.Je vous dirai un jour plus longuement mes inquiétudes à ce sujet, mais j’ai bien peur qu’il ne dérape dans la confusion la plus totale.En attendant, je vous signale deux sites Internet étonnants.Le premier, Clone-R-Us, propose ni plus ni moins un catalogue de clones, avec une liste de prix.Il propose aussi la confection d’enfants « à la carte », qui permet de choisir à l’avance le sexe et certains traits physiques.Le second site, Genochoice, vous propose de fabriquer le « bébé de vos rêves », avec, par exemple, un QI élevé ou un surplus de muscles.Ces sites sont des canulars.Leur but est de faire réfléchir quant aux scénarios du futur, mais ils sont tellement bien faits que j’ai peur qu’on les prenne au sérieux.Dans le cas de Clone-R-Us, il faut d’ailleurs trouver un texte écrit en tout petits caractères en bas des pages Web pour apprendre que le but du site est de « stimuler les pour et les contre dans le débat sur le clonage reproductif ».J’en sors troublé.J’ai peur que tout cela ajoute à la confusion ambiante, malgré les intentions des concepteurs du site.Mais peut-être ai-je tort ?Québec Science ~ Février 2001 11 ’ Santé npp On se prépare au pire Pas grave, la grippe ?Les grandes épidémies ont tout de même tué des millions de personnes.Et les scientifiques redoutent une brusque mutation du virus.par Catherine Dubé 1 2 Québec Science ~ Février 2001 Un million de poules, de coqs et de poussins tués, puis brûlés en 1998 : un commando spécial a liquidé la volaille de Hong Kong.Ces pauvres bêtes n’avaient commis aucun crime, sinon celui de pouvoir déclencher une épidémie de grippe dont le virus aurait été mortel pour bien des humains.L’épidémie a été contrôlée et on s’en est sorti avec 18 malades et 6 morts « seulement ».On a tendance à l’oublier : cette maladie peut se transformer en redoutable tueuse.En 1918, la grippe espagnole décimait 20 millions de personnes; en 1957, 70 000 Nord-Américains succombaient sous les coups de la grippe asiatique; et en 1968, 34 000 autres mouraient sur notre continent de la grippe de Hong Kong.Voilà pour les pandémies récentes.Mais les historiens ont retracé plus d’une trentaine d’épidémies mortelles depuis 1580, année la plus lointaine où on a pu retrouver des écrits sur le phénomène ! Depuis 1968, plus rien.« Chaque jour qui passe est un jour de moins avant la prochaine pandémie », affirme cependant le docteur Yves Robert.L’épidémiologiste du Laboratoire de santé publique du Québec ne veut pas jouer les prophètes de malheur.Mais en tant que responsable du Comité québécois de surveillance de l’influenza, il sait ce qui nous guette : un jour, il y aura une nouvelle épidémie, inévitablement.Les plus pessimistes prédisent que la pandémie fera jusqu’à 50 000 morts au Canada, dont 10 000 au Québec.L’épidémie durera de 10 à 20 semaines, et les gens ne seront pas tous malades en même temps.Et tous les malades ne mourront pas, faut-il ajouter pour s’encourager.Personne ne peut dire avec quelle force la prochaine pandémie frappera, ni où elle débutera.Sera-t-elle aussi meurtrière que la grippe espagnole de 1918, qui a touché 50 % de la population et tué un malade sur six ?Ou pren-dra-t-elle la forme d’une grosse épidémie comme la grippe de Hong Kong de 1968 ?Le risque est si sérieux que l’Organisation de la sécurité civile du Québec, a réuni en octobre dernier des représentants de tous les ministères pour les sensibiliser au rôle qu’ils devront jouer en cas de crise.Car une pandémie, affecterait l’ensemble des ressources humaines.Le transport, l’émission des chèques ou l’électricité, des secteurs entiers de l’économie peuvent alors être paralysés.Et on ne pourrait compter sur l’aide d’autres régions, car elles se trouvaient dans la même situation.Même les militaires seront malades _>• Alerte aux poulets en 1998 à Hong Kong.Le gouvernement ordonne l'élimination de 1,3 million de volailles en trois jours.Elles étaient susceptibles de porter un virus de grippe redoutable.comme tout le monde ! Chaque année, environ 6 millions de Canadiens attrapent la grippe, aussi appelée influenza, et 2 000 en meurent.Les maux de tête, les douleurs musculaires et la fièvre qui accompagnent cette infection des voies respiratoires forcent souvent à garder le lit, et il faut une bonne dizaine de jours avant de se remettre sur pied.Les plus touchés sont les personnes âgées ou les malades chroniques au système immunitaire déjà affaibli.Les décès sont souvent causés non par la grippe elle-même mais par une infection bactérienne, comme une pneumonie, qui profite de ces faibles défenses pour proliférer.Plus de 110 laboratoires répartis dans 83 pays surveillent la progression du virus, identifié pour la première fois en 1933.Si une souche particulièrement coriace fait surface, l’Organisation mondiale de la santé (OMS) sonne l’alarme.Outre le Canada, plusieurs pays dont le Japon, l’Australie et la France ont élaboré des plans d’urgence pour mettre en branle la fabrication et la distribution d’un vaccin.u Canada, c’est le Laboratoire de lutte contre la maladie (LLCM) qui coordonne le programme de surveillance de la grippe, FluWatcb, et qui relaie l’information à l’OMS.Chaque année, entre 150 et 300 médecins jouent les sentinelles.Ils envoient des milliers d’échantillons de sécrétions provenant de leurs patients semblant souffrir de la grippe.On ratisse large, pour être certain que le virus ne passe pas entre les mailles du filet.Grâce au travail de ces vigiles, on arrive chaque année à préparer un vaccin efficace pour la saison qui suit.Car le virus de la grippe n’est jamais tout à fait le même.Avec le virus du sida, c’est d’ailleurs celui qui change le plus.S’il était stable, on attraperait la grippe une seule fois, comme la varicelle, et notre système immunitaire serait ensuite en mesure de le combattre.Mais les deux types de protéines plantées à la surface du virus de la grippe, la neuraminidase et l’hé-maglutinine, se modifient d’une année à l’autre.Il suffit que la séquence d’acides aminés de ces protéines soient un peu différente pour que le système immunitaire ne reconnaisse pas le virus.Ces changements sont appelés dérives ou glissements antigéniques parce que l’hémaglutinine et la neuraminidase sont des « antigènes » qui déclenchent la production d’anticorps.Pour compliquer encore plus la tâche du système immunitaire, il existe trois types de virus de l’influenza, classés selon les caractéristiques de leurs protéines neuraminidase (N) et hémaglu-tinine (H).Le type A est de loin le plus redoutable.Il infecte aussi bien les humains que les animaux et présente toute une panoplie de protéines de surface.Les virus de type A peuvent porter l’un ou l’autre des trois types d’hémaglutinine responsables des infections chez l’humain (HI, H2 et Fi3), ou encore l’un des neuf autres responsables de la maladie chez les animaux.Même chose pour la neuraminidase où deux types (NI et N2) ont été trouvés dans le virus humain, et sept autres chez les animaux.Chaque fois que la dérive antigénique accomplit son œuvre, on se retrouve avec une nouvelle souche susceptible d’infecter une partie de la population.Les scientifiques lui donnent alors le nom de l’endroit où on l’a identifiée pour la première fois, suivi de l’année : Sydney/97 ou Panama/99, par exemple', deux grippes de type A H3N2.A cause de cette forte variabilité, les virus du type A sont capables de déclencher de grandes épidémies.À eux seuls, ils sont responsables de toutes les pandémies du siècle dernier ! /'• 1918.La terrible grippe espagnole aura touché une personne sur deux.Elle fera plus de victimes gue la Première Guerre mondiale.Le virus de type B, qui n’infecte que les humains, ne possède pour sa part qu’une seule forme de neuraminidase et d’hémaglutinine, et ses acides aminés varient moins rapidement que ceux du type A.Comme il finit toujours par rencontrer sur son chemin des gens dont le système immunitaire est capable de le Québec Science - Février 2001 13 NATIONAL MUSEUM OF HEALTH AND MEDECINE 1 / I II A IJill II I U‘ i Mia taif Le docteur Yves Robert, épidémiologiste au Laboratoire de santé publique du Québec : « On voudrait que le Canada puisse fabriquer 30 millions de doses de vaccin pour la grippe par année.» combattre, il n’est responsable que d’épidémies locales.Quand au type C, il n’est pas du tout inquiétant puisqu’il passe le plus souvent inaperçu, sans même causer de symptômes.Grâce à son réseau de sentinelles, POMS peut donc déterminer les souches du prochain vaccin.Elle inclut toujours deux souches de type A et une de type B.Le vaccin de cette année, par exemple, contient les souches A/Nouvelle-Calédonie/99 (H1N1), A/Panama/99 (H3N2) et B/Yamanashi/98.Normalement, les personnes vaccinées à l’automne sont en mesure de résister à la petite épidémie qui survient entre novembre et mars dans l’hémisphère nord.Pour la saison 1999-2000, l’OMS avait vu juste en incluant le virus de la grippe de Sydney dans le vaccin.Ce que redoutent le plus les scientifiques, c’est la cassure antigénique.C’est-à-dire un virus qui semble sorti de nulle part, et qui porte à sa surface des protéines tellement modifiées que, vaccin ou pas, personne n’aura les anticorps nécessaires pour le combattre.Tout porte à croire que c’est ainsi que la prochaine pandémie hautement mortelle surviendra.Seuls les virus de type A subissent des cassures antigèniques.La plupart du temps, une telle transformation survient quand deux souches se mélangent à l’intérieur d’une cellule infectée.Rien de plus facile en effet, car pour se multiplier le virus force une cellule de la personne malade à copier son matériel génétique.Il s’agit que deux virus infectent une même cellule pour que des erreurs de fabrication surviennent et que le matériel génétique des deux virus se mélange.Et le plus grand problème avec la grippe, c’est qu’elle n’affecte pas que les humains.Les oiseaux, les porcs et les chevaux forment de formidables incubateurs pour le virus de type A où un tas de réassortiments génétiques sont possibles.La plupart de ces virus n’infectent que les bêtes, mais certains sont capables d’infecter à la fois le porc et l’humain.Il suffit, par exemple, que les gènes d’un virus d’oiseau se mélangent avec ceux d’un porc malade et que ce dernier transmette ensuite l’infection à son propriétaire pour qu’une nouvelle épidémie soit lancée.En 1957 et 1968, lors des deux dernières pandémies, c’est exactement ce qui s’est passé.« La promiscuité entre les animaux domestiques et les humains en Asie explique pourquoi cette région du monde est très souvent le foyer d’épidémies », note le docteur Robert Dugré, vice-président développement des affaires-vaccins pour Biochem Pharma, un important fabricant de vaccin antigrippal.L’OMS ne doit donc pas seulement surveiller les nouvelles souches de virus chez les humains, mais aussi celles des animaux.Une vigilance qui a probablement sauvé la vie de nombreuses personnes lors de la fameuse grippe du poulet en 1998 à Hong Kong.Le virus en cause, de type H5N1, avait de quoi faire peur.L’hé-maglutinine 5, commune chez les oiseaux, n’avait jamais infecté l’homme auparavant.Bien pis, c’était la première fois que le virus sautait directement la barrière des espèces entre les oiseaux et les hommes, sans l’intermédiaire du porc.Heureusement, le virus n’était pas contagieux Un premier remède À la fin de 1999, Santé Canada a approuvé la commercialisation du zana-mivir (Relenza) et du phosphate d'oseltamivir (Tamiflu), deux substan- Tamiflu .cæhriviphospfHfe - ces qui permettent d'adoucir les 10 jours d'enfer d'une grippe.Ces produits font partie d'une classe de médicaments prometteuse.Ce sont les premiers inhibiteurs de la neuraminidase qui se montrent efficaces aussi bien contre les grippes de type A que celles de type B.Il existait bien avant un autre antigrippal, l'amantadine, mais il ne contrait que des virus de type A.Mieux encore, ces nouveaux médicaments se fixent à une partie de la neuraminidase qui demeure très stable, malgré les glissements antigèniques.Pas une souche ne devrait donc lui résister ! La neuraminidase est une enzyme qui accomplit un travail essentiel à la dispersion du virus dans l'organisme.Elle l'aide à se dépêtrer du manteau d'acide sialique, qui le recouvre quand 11 sort d'une cellule qu'il vient d’infecter, et lui fraie un chemin dans le mucus des voies respiratoires.Quand le site d'action de la neuraminidase est bloqué par le médicament, le virus ne peut plus avancer ! Le Relenza et le Tamiflu ne sont tout de même pas des médicaments miracles.Pour être efficaces, ils doivent être pris dans les 48 heures suivant le début de l'infection et ils ne guérissent pas sur-le-champ.Ils raccourcissent la durée des symptômes d'un à trois jours et en réduisent l'intensité.Cest mieux que rien.De plus, ces médicaments ne sont pas faits pour tout le monde.Des effets qualifiés de « graves et imprévus », dont deux décès, ont été rapportés à Santé Canada à 16 reprises depuis leur mise en marché.Pas de panique, ces deux patients souffraient d'autres affections, prenaient de nombreux autres médicaments et sont finalement peut-être morts d’autre chose.Il n'empêche que la Food and Drug Administration américaine a émis un avis demandant aux médecins de ne pas prescrire le Relenza aux personnes asthmatiques.En juillet 2000, le fabricant GlaxoWelIcome a même envoyé une lettre aux professionnels de la santé canadiens pour leur faire savoir qu'on lui avait rapporté des cas de bronchospasmes causés par le médicament chez des patients qui ne souffraient pourtant d'aucune maladie respiratoire.1 4 Québec Science ~ Février 2001 Fi (Vi differentz .fl » • ./ futur >> la télé du 19 h 19H30 19 h 30 La revanche des nerdZ lundi au jeudi Technofolie mardi Comment c'est fait mercredi Astral Media' Santé entre les humains et l’abattage des volailles a suffi à enrayer la menace ! La virulence du microbe est un autre mystère.Pourquoi certaines souches tuent-elles et d’autres pas ?La question est si préoccupante que certains scientifiques ont été déterrer dans le pergélisol norvégien des corps de personnes décédées de la grippe espagnole pour analyser des morceaux de leurs poumons et en savoir un peu plus ! Un virus de la grippe ne se reproduit habituellement pas dans tous les organes du corps.Chez l'humain, il infecte seulement le système respiratoire et chez l'oiseau, seulement le système digestif, parce que ces systèmes contiennent des enzymes essentielles à la multiplication du virus.Les scientifiques croient que les virus de la grippe les plus meurtriers acquièrent, par mutations génétiques, le pouvoir de se multiplier dans tous les organes du corps humain.Il y a plusieurs années, des chercheurs américains ont confirmé cette hypothèse.Ils étudiaient un virus de la grippe ayant tué des élevages entiers de poulets en Pennsylvanie.Ils ont découvert que l'hé-maglutinine de ce virus portait une petite mutation, qui lui permettait d'infecter tous les organes et d'y laisser des lésions mortelles.Difficile de savoir pourtant si ce phénomène peut expliquer toutes les épidémies mortelles de grippe.V A l’automne 1999,5,3 millions de Canadiens se sont fait vacciner, un nombre qui augmente au fil des années.Les spécialistes de la santé appuient ces campagnes qui ont permis d’atténuer les effets de la grippe.À l’heure actuelle, il serait impossible de vacciner toute la population de manière urgente en cas de crise majeure.Le problème, c’est la production à grande échelle des vaccins.Chaque année, Biochem Pharma et Aventis Pasteur, les deux fabricants canadiens, travaillent de février à août pour pouvoir livrer les vaccins de l’hiver suivant.Sept mois pour obtenir des millions d’œufs de poule, y injecter le virus pour qu’il s’y multiplie durant environ trois jours avant d’être isolé et inactivé.Un travail à effectuer séparément pour les trois souches de virus choisies, avant de les inclure dans un même vaccin.S’il fallait fabriquer d’urgence un vaccin contenant un nouveau virus responsable d’une pandémie, le processus prendrait bien sûr moins de temps puisqu’il ne contiendrait qu’une souche, mais on se ferait du mauvais sang pendant deux mois en attendant l’ensemble des doses nécessaires pour vacciner toute la population ! « D’ici 5 ans, on voudrait que le Canada arrive à fabriquer 30 millions de doses par an », dit le docteur Yves Robert.Car il ne faudra pas trop compter sur les autres.En 1976, les Etats-Unis n’ont pas hésité à rapatrier toutes les doses de vaccin qu’ils avaient exportées au Canada pour protéger leur population contre la menace que représentait une grave épidémie de grippe porcine.Pour encourager la production de vaccins, les provinces élargissent leur programme de vaccination.Cette année, par exemple, le Québec a augmenté du tiers son objectif de vaccination en le fixant à 1,2 million de personnes; la province a abaissé l’âge de la vaccination gratuite de 65 à 60 ans et l’a offerte aux Lauréats des du Québec 2000 dans le domaine scientifique (J il les Brassard •lean Daviunio IRïm wn'aid (-onpal ¦'V* - .«v ha •leaiHiiiv Pacmel [rmaruh h rappu’i Québec«« Ministère de la Recherche, de la Science et de la Technologie 16 Qu ébec Science ~ Février 2001 Bientôt finies, les injections ?On a développé des vaccins qui pourront dorénavant être administrés par inhalation.Et ce sera plus efficace.proches des malades chroniques, et aux médecins.« Seulement le tiers d’entre eux se font vacciner » dit Yves Robert.L’industrie se demande aussi comment produire plus rapidement des vaccins.Biochem Pharma finalise une méthode pour produire en cinq semaines suffisamment de doses pour tous les Canadiens.Le fabricant utiliserait une lignée de cellules de rein de chien sensibles au virus influenza, et qui permettent à ce dernier de se répliquer vite et bien.« Nous pourrions congeler des cellules pour en disposer en grand nombre en cas de crise majeure », dit Robert Dugré.Autre innovation, le nouveau vaccin de Biochem Pharma sera administré par inhalation plutôt que par injection.C‘est plus agréable qu’une piqûre, et plus efficace.En effet, l’inhalation du vaccin permet de développer directement une immunité locale des muqueuses des voies respiratoires, en attendant que la substance pénètre le système sanguin et fournisse une immunité étendue.Une bonne nouvelle, car les vaccins actuels ne sont efficaces qu’une fois sur deux chez les personnes âgées, celles qui en ont le plus besoin.Ce mode d’administration est promis à un brillant avenir, et Biochem Pharma n’est pas seule sur le coup.La compagnie montréalaise Intellivax travaille aussi à un vaccin intranasal ainsi que la compagnie américaine Aviron.Évidemment, tous les chercheurs rêvent de trouver un vaccin qui nous immunisera contre tous les variants du virus de la grippe ! Il y a loin de la coupe aux lèvres, mais un chercheur belge, Walter Fiers, a peut-être une piste.Il existe à la surface des virus de type A une petite protéine appelée M2, qui demeure stable contrairement à la neuraminidase et à l’hémagluti-nine.Elle semble commander de façon moins puissante la fabrication d’anticorps qu’un vaccin contenant des fragments d’hémaglutinine ou du virus lui-même.Des tests sur des rats ont tout de même donné des résultats fort encourageants.D’ici quelques années, les laboratoires pourraient ajouter la protéine M2 dans les vaccins classiques, à défaut de développer le vaccin universel que l’on pourrait attendre encore longtemps ! QS 0) VALORISATION-RECHERCHE QUÉBEC met en place de nouveaux programmes susceptibles de vous intéresser.Sachez en tirer profit! Visitez régulièrement notre site www.vrq.qc.ca V 90 3730, Télép rue du hone : Campanile, bureau 103, Sainte-Foy (Qc) G1X 4G6 (418) 657-71 17 • Télécopieur: (418) 657-7751 VRQ Valorisation-Recherche Québec www.vrq.qc.ca Québec Science ~ Février 2001 17 MMI** ür recherches Qlestpar PRINCIPAUX DOMAINES D’ÉTUDES ET DE RECHERCHE Administration Agriculture Aménagement Anthropologie Archéologie Architecture Arts Communication Consommation Droit Économique Éducation Études anciennes Foresterie Génie Géographie Géomatique Flistoire Informatique Kinésiologie Langues et littératures Musique Nutrition Océanographie Pharmacie Philosophie Psychologie Relations industrielles Relations internationales Santé communautaire Science politique Sciences animales Sciences de l’orientation Sciences dentaires Sciences des religions Sciences infirmières Sciences médicales Sciences pures et appliquées Service social Sociologie Terminologie et traduction Théologie ,V, UNIVERSITE n Aujourd’hui Québec, demain le monde.4-m'^ m Bureau d'information et de promotion 2435 Pavillon Bonenfant Université Laval Québec (Québec) Canada G1K7P4 Tél.: (418) 656-2764 Sans frais 1 1 877 7ulaval poste 2764 Courriel : info@vrd.ulaval.ca ' 1 SOMMAIRE I L’an 2000 a longtemps figuré dans notre imaginaire collectif comme une année charnière en sciences et en technologie.C’est que la série de découvertes qui s’étalent tout au long du dernier siècle avait de quoi inspirer bien des rêves.Dès que l’on a compris la fabuleuse puissance contenue dans les atomes, on a cru détenir une source d’énergie illimitée.Dès que l’on a réussi à mettre en orbite un satellite, on a imaginé bâtir des colonies sur la Lune.Dès que l’on a pu mettre au point la pénicilline ou encore un vaccin contre la polio, on a espéré pouvoir éradiquer toutes les maladies infectieuses de la planète.Il y avait donc tout lieu de penser que nous entrions dans un temps nouveau, en suivant une vague d’inventions absolument folles dont les applications prendraient la forme d’autos volantes, de gélules pour l’alimentation et de voyages interplanétaires à portée de tous.Si cette fiction peut sembler facile, le chemin de la science est pour sa part ardu.C’est ce qu’on constate dans notre traditionnel dossier des découvertes de l’année.Les grands progrès sont, au fond comme ils l’ont toujours été, une addition de petits pas.Les découvertes que nous vous présentons ont été annoncées ou réalisées à l’échelle du Québec entre le 1er novembre 1999 et le 31 octobre 2000.Elles nous semblent susceptibles d’avoir des impacts importants, autant pour l’ensemble de la connaissance que pour le bien-être de la société.Mais chacun de ces faits saillants nous enseigne que la réussite en sciences est toujours associée à un engagement sans faille et une persévérance inflexible de la part de chercheurs avant tout pragmatiques.Remarquez que cela n’exclut absolument pas le rêve.Il faudra bien s’en garder pour le XXIe siècle.Un dossier réalisé par Emmanuelle Bergeron, Louise Desautels, Gilles Drouin, Catherine Dubé, Normand Grondin, Raymond Lemieux et Mathilde Régnault.ENVIRONNEMENT Étrange pêche sous la glace En Antarctique, des biologistes ont ranimé des organismes endormis depuis 70 000 ans.Une révélation qui pourrait nous éclairer sur l'éventualité de la vie sur d'autres planètes.MÉDECINE VÉTÉRINAIRE Corrida génétique Dans l'arène : le clone de Starbuck, le légendaire.Le début d'une dynastie ?GÉNÉTIQUE L'ataxie démasquée Au Saguenay, une personne sur 22 est porteuse du gène de l'ataxie spastigue.On sait maintenant comment le dépister.GÉNIE BIOMÉDICAL Le troisième ZCceil Une petite caméra pourrait redonner la vue aux aveugles.NEUROLOGIE On a marché sur l'impossible Des souris fortement handicapées se sont mises à marcher.Un espoir pour les paralytiques.BIOLOGIE «^^Les racines de faiCfia botanique Des tests d'ADN l’ont confirmé, Mesostiqma viride est l’ancêtre de toutes nos plantes.PHARMACEUTIQUE «j#; Voici la sperma-ceutique.Des protéines humaines à usage thé-rapeutigue sont maintenant produites dans du sperme animal.En fera-t-on des pilules ?ÉCOLOGIE Q^Lac en eaux -troubles Un lac de la forêt boréale aide à comprendre comment l'amincissement de la couche d'ozone et l'effet de serre interagissent.SANTÉ PUBLIQUE > ¦ K.O.le ~ fstreptocoque Le dépistage d’une bactérie est une véritable course contre la montre.Les médecins viennent d’améliorer leur meilleur score de 35 heures.NEUROLOGIE , L'image en OO plus du son Une région du cerveau habituellement réservée à l’audition peut aussi interpréter des images.Et quelques autres percées notables dans le monde : Les planètes extrasolaires; un nouveau satellite pour la Terre; le retour à la vie d’une bactérie de 250 millions d'années; la lumière moins rapide qu'une tortue; un nouvel état de la matière; et une carte complète du génome humain.1 Québec Science - Février 2001 19 LES DECOUVERTESD L'ANNEE Étrange pêche sous la glace Dans les eaux du lac Vostok en Antarctique, sans oxygène ni lumière, la vie a persisté depuis des millénaires sous 3,6 kilomètres de glace ! par Normand Grondin Quelques exemples de cellules bactériennes trouvées dans le lac Vostok situé sous la glace antarctique.La ligne inscrite dans la première case indigue une échelle d'un micromètre (c’est-à-dire un millionième de mètre).La diversité de taille et de forme de ces bactéries est plus grande que pour celles des lacs en surface, ce qui suggère qu'il n'y a pas de prédateurs dans le lac où elles ont été recueillies.En haut : l'échantillon de glace étudiée par l’équipe québécoise.Elle a été extraite à plus de 3,5 kilomètres sous la surface du continent, comme l'indique le schéma à la page suivante.Quelques centaines de bactéries découvertes dans un minuscule échantillon de glace provenant de l’Antarctique pourraient nous aider à mieux comprendre ce qui se passe sur Europa, une des lunes de Jupiter.C’est un professeur de l’Université du Québec à Montréal (UQAM), le biologiste David Bird qui a repéré, dénombré puis catalogué selon leur forme ces fameuses bactéries.Il est membre d’une équipe américaine qui a analysé un échantillon de glace originaire du lac Vostok, une immense étendue d’eau se trouvant sous une couche de glace épaisse de 3,6 kilomètres au pôle Sud et isolée depuis un million d’années.Les résultats de leur recherche^ publiés dans la revue Science en décembre 1999, ont rapidement fait le tour du monde.Non seulement la présence même de bactéries à cette profondeur est étonnante, mais l’équipe a aussi fait la preuve que certaines d’entre elles étaient encore vivantes et fonctionnelles après une hibernation de 70 000 ans ! « On sait que la vie peut exister dans des conditions très difficiles, par exemple près des sources hydrothermales situées au fond des jners », explique David Bird, qui enseigne au département des sciences biologiques de l’UQAM depuis 1991.Mais le chercheur rappelle que Vostok est coupé du monde extérieur, donc de l’atmosphère et de la plupart des sources potentielles d’énergie.Dans ces conditions, comment la colonie a-t-elle réussi à survivre sans lumière ni oxygène et avec aussi peu de nourriture ?On compte près de 80 lacs en Antarctique.Vostok est le plus vaste d’entre eux : 280 km de longueur, 60 km de largeur.À peu près la taille du lac Ontario, mais deux fois plus profond.D’abord repéré par un avion radar au début des années 70, Vostok a été car-tographié une première fois en 1993 à l’aide d’un satellite, puis une seconde fois, définitive celle-là, en 1996.L’intérêt pour cette immense étendue d’eau a connu un essor considérable lorsqu’elle a fait l’objet, la même année, d’une couverture de la revue Nature.Et pour cause ! Coupées du reste du monde par leur gigantesque couverture de glace, les eaux du lac subissent une pression de 350 atmosphères.En conséquence, l’eau n’y gèle qu’à une température de -4 °C ! La vie peut-elle exister dans ces conditions extrêmes ?Y a-t-il dans les eaux pures de Vostok des formes de vie qui nous sont inconnues, et qui pourraient, entre autres choses, nous en apprendre plus sur la formation de la vie sur Terre ?C’est pour répondre à de telles questions qu’une équipe composée de Russes, d’Américains et de Français a entrepris, en 1997, d’y forer un trou d’un diamètre équivalent à celui d’une boîte de conserve.Durant des mois, ils ont creusé dans des conditions de travail épouvantables; le record mondial de froid, -86,9 °C, a été établi à la base de recherche russe de Vostok où l’on a réalisé le forage.Finalement, les chercheurs se sont arrêtés à 120 mètres des eaux du lac et ils ont ramené à la surface des échantillons de glace.Pourquoi ne pas avoir foré jusqu’au lac lui-même ?20 Q uébec Science ~ Février 2001 £3 Station Vostok Au fil des mois, il a fallu remplir le trou de forage de dizaines de tonnes d’un mélange de fréon et de kérosène afin d’éviter que le froid ne le referme.En se déversant dans le lac, le carburant polluerait irrémédiablement ses eaux.« Les Russes n’ont pas d’argent pour vider le puits de forage, explique le biologiste, mais ils affirment que les risques de connaître des problèmes d’infiltration jusqu’au lac sont presque nuis.On peut seulement espérer qu’ils ont raison.» En ce qui concerne l’échantillon lui-même, les chercheurs estiment qu’il n’y a pas de méprise possible : il ne peut s’agir que de l’eau gelée du lac il y a très longtemps au contact de la partie inférieure du glacier.En effet, estime David Bird : « Le glacier au-dessus de Vostok {voir l’illustration) avance d’à peine un mètre par année, et il est presque impossible que la glace de surface atteigne cette profondeur.» Les précieuses carottes ont été envoyées à deux équipes de chercheurs américains.David Bird, qui est associé à l’équipe de l’université d’EIawaï, a reçu quant à lui un échantillon d’à peine cinq millilitres de glace.Pour le décontaminer, il a utilisé une solution très coûteuse d’eau stérilisée, et différentes techniques de lavage éprouvées.Après ce traitement, il est fort peu probable, selon cet expert de l’écologie microbienne des eaux douces et des eaux marines, que la présence de vie bactérienne qu’il a découverte dans la carotte provienne d’ailleurs que des Comme on peut le constater sur ces photos prises par satellite, le lac Vostok présente de curieuses similitudes avec le lac Ontario : même forme, même taille.Il est cependant deux fois plus profond.mouvement des glaces ! ! Forage apport d’eau nouvelle par le glacier.couche de glace formée à partir de ’ Peau du lac 500 m sédiments profondeurs abyssales de l’Antarctique.Ces bactéries, il les a repérées une par une, au microscope électronique, en travaillant 18 heures par jour durant deux semaines.Pourquoi un tel effort ?Parce que l’autre équipe de chercheurs en possession d’une carotte de glace s’apprêtait à remettre son article à Science et qu’il fallait accélérer les travaux afin de publier dans la même édition qu’eux.« C’était une véritable course contre la montre, dit David Bird, comme on en voit dans les films de science-fiction ! » Le biologiste a dénombré, en moyenne, 300 bactéries par millilitre de glace.« Trois cents, c’est vraiment très, très peu », constate-t-il.À titre d’exemple, si on prélevait le même volume d’eau du lac le plus pur sur Terre, on y trouverait au moins un million de bactéries par millilitre de liquide ! Selon l’analyse génétique partielle qui en a été faite, les bactéries du lac Vostok seraient des bactéries communes et inoffensives, de proches parentes de familles de bactéries que nous rencontrons fréquemment en surface.Par contre, elles ont — et c’est le moins qu’on puisse dire ! — une extraordinaire capacité à s’accrocher à la vie.D’abord, elles doivent survivre dans un environnement où, pratiquement, la nourriture est inexistante.Selon les chercheurs, les seuls apports alimentaires possibles à de telles profondeurs proviendraient soit de sources hydrothermales souterraines, soit du glacier qui recouvre le lac.La première hypothèse est peu probable puisque la croûte terrestre est réputée inactive dans cette partie du monde.Reste la seconde.Selon le biologiste, il est possible que, durant sa lente progression au-dessus du lac, la couche inférieure du glacier fonde, laissant au passage dans l’eau de nombreux débris de roche sédimentaire, mais également de petites quantités de nourriture pour la colonie de bactéries.Ce maigre repas doit suffire à combler leur appétit, ont constaté les chercheurs de l’université d’Hawaï.Ils ont également réussi à en sortir quelques-unes de leur long sommeil et à les faire travailler.Le secret de leur phénoménale résistance ?Les bactéries utilisent habituellement la moitié de leurs ressources alimentaires pour se nourrir et l’autre pour former de la biomasse.Celles du lac Vostock consacrent 95 % de leurs sources d’énergie pour survivre et seulement 5 % pour former de la biomasse.Elles y parviennent en ralentissant au strict minimum leurs activités, explique le chercheur.Mais se nourrir n’est pas tout, il faut aussi respirer ! En raison de l’énorme pression sur le lac, l’oxygène est extrêmement rare dans l’eau.Pour brûler les sources d’énergie, les chercheurs croient que les bactéries utilisent des molécules de gaz emprisonnées dans des cristaux de glace charriés encore une fois par le glacier.« Tout indique qu’on a affaire à des organismes qui ont réussi à s’adapter parfaitement à l’un des milieux de vie les plus exigeants sur terre », dit David Bird.Cette découverte surprenante a attiré l’attention des spécialistes de la NASA.Si la vie peut exister sur Terre, à quatre kilomètres sous la glace, pourquoi pas aussi sur Europa ?En effet, on croit maintenant qu’il existe un océan liquide sous la couche de glace qui recouvre le satellite de Jupiter sur quelques kilomètres d’épaisseur.Bien sûr, pour le vérifier, il faudrait envoyer des sondes percer la glace sur Europa et en ramener des échantillons.Mais quel meilleur champ d’entraînement que l’Antarctique et le lac Vostok pour vérifier les théories et tester les futures technologies de l’agence américaine ?« On a découvert récemment des bactéries vivantes enfermées dans un cristal de sel vieux de 250 millions d’années, rappelle David Bird.Qui peut prédire ce qu’on trouvera dans les glaces d’Eu-ropa ou encore dans celles de la planète Mars ?» Q5 Québec Science ~ Février 2001 21 mmm ws mm •«sHPy LES DECOUVERTESDELANNEE I Corrida génétique TTT 7/1V/7 M:; Un nouveau venu dans l’arène : le clone du légendaire Starbuck.Le début d’une dynastie taurine ?J par Catherine Dubé Deux ans après sa mort, le célèbre taureau canadien Starbuck demeure une légende.vivante : son clone, Starbuck H, est né le 7 septembre 2000.La copie sera-t-elle aussi prolifique que l’original ?Il faudra attendre encore quelque temps pour le savoir, puisque le jeune taureau ne sera en mesure de fournir de semence qu’à l’âge de 11 mois.Le Centre d’insémination artificielle du Québec (CIAQ), à Saint-Hyacinthe, préparait son coup depuis longtemps.Bien avant la naissance de la brebis Dolly en 1997, Fernand Laliberté, directeur du Centre à l’époque, envisageait déjà de cloner son taureau vedette.L’expertise nécessaire au projet se trouvait en effet à deux pas : le CIAQ entretenait des liens étroits avec L’Alliance Boviteq, un centre de recherche privé en reproduction animale, ainsi qu’avec la Faculté de médecine vétérinaire de l’Université de Montréal, tous deux situés à Saint-Hyacinthe.A la faculté, travaillait Lawrence C.Smith, l’homme de la situation : le professeur a décroché son doctorat à l’Institut Roslin en Ecosse à la fin des années 80 sous la direction de lan Wilmut, le père de Dolly ! En outre, c’est lui qui a per- Voici Starbuck deuxième.Il a fallu 68 essais pour parvenir à produire ce clone selon une technique très semblable à celle qui a permis la naissance de la célèbre brebis Dolly.Starbuck \ 22 Québec Science,-' fectionné la technique de transfert nucléaire que lan Wilmut a ensuite utilisée pour cloner la brebis.En août 1998, un mois avant la mort de Starbuck, Daniel Bousquet, directeur scientifique de L’Alliance Boviteq, prélevait sur le taureau un tout petit morceau de peau, pour le congeler dans de l’azote liquide.Les travaux de clonage ne commenceront qu’après le décès du vénéré animal, eu-thanasié à l’âge avancé de 19 ans en raison de sa santé déclinante.Starbuck II est le fruit d’une technique semblable à celle utilisée pour donner naissance à Dolly.Lawrence C.Smith a retiré le noyau d’un ovocyte de vache (ovule en formation) et l’a remplacé par celui d’une cellule de la peau de Starbuck.Un petit choc électrique (l’électrofusion) a ensuite servi à fusionner les deux éléments.À ce moment, le noyau de cellule de peau s’est reprogrammé, comme s’il s’agissait d’une toute jeune cellule n’ayant jamais eu de spécialité.Placée dans un milieu de culture, la cellule a commencé à se diviser pour donner, au bout de sept jours, un embryon qui a été inséré dans l’utérus d’une mère porteuse.Ces délicates opérations ne fonctionnent pas toujours du premier coup, et les chercheurs ont réalisé 68 essais avant de réussir.La fusion a été un succès dans 80 % des cas, mais seulement 28 % des cellules se sont ensuite développées pour donner 19 précieux embryons, que le docteur Daniel Bousquet a transférés dans les mères porteuses.Un seul, le petit Starbuck H, a passé le cap du premier mois de gestation.Soixante-huit essais, c’est beaucoup moins que les 277 tentatives pour fabriquer Dolly.Coup de chance ?Pas vraiment.Les chercheurs de Saint-Hyacinthe ont amélioré la technique de clonage, des changements qui expliqueraient pourquoi il a fallu moins d’essais pour Starbuck II, et pourquoi au moment de mettre sous presse le jeune veau semble en meilleure santé que d’autres animaux clonés.2001 Pourquoi on a cloné Starbuck Qu'est-ce que Starbuck avait de si exceptionnel ?Il se rapprochait du taureau parfait, rien de moins ! Son ossature lui donnait des pattes assez fines, chose rare pour un animal d'une stature aussi imposante.En plus d'être « beau » selon les critères esthétiques de l’industrie, Starbuck a transmis à ses filles des caractéristiques enviables : elles produisent un lait de qualité, contenant un taux de protéines élevé et un faible taux de qras.De plus, elles en produisent beaucoup et longtemps ! Les taureaux engendrés par Starbuck conservent quant à eux le potentiel de transmettre ces caractères en plus de lui ressembler physiquement.Ainsi, Starbuck a engendré 200 000 vaches laitières réparties dans plus de 50 pays et quelques centaines de fils devenus à leur tour des taureaux respectés.Starbuck a été la vache à lait du CIAO, sans jeu de mots, puisque la vente de sa semence a rapporté 25 millions de dollars.Des doses de semence achetées 75 dollars par des particuliers il y a plusieurs années se revendent aujourd'hui jusqu'à 400 dollars ! On comprend l'intérêt pour le CIAO de vouloir perpétuer un tel patrimoine génétique.« Habituellement, quand on obtient un nouveau taureau, il faut jusqu'à quatre ans pour déterminer s'il sera un bon spécimen reproducteur, souligne Michel-R.Saint-Pierre, actuel directeur général du CIAO.Il faut le laisser vieillir et ensuite effectuer de nombreux tests.Dans le cas du clone de Starbuck, on sait déjà qu’il est un spécimen exceptionnel.On gagnera donc quatre ans de vie utile.» En donnant une deuxième vie à Starbuck, faut-il craindre une trop grande concentration de gènes du super-géniteur dans la race Holstein ?Selon Michel-R.Saint-Pierre, il faut éviter de tracer un parallèle entre la diversité génétique souhaitable chez l'humain et la reproduction animale destinée à l'industrie laitière.« Le mandat du Centre est justement l'amélioration génétique de la race », note-t-il.Et comme les descendants de Starbuck ne sont pas des clones, eux, mais bien le fruit d'une reproduction sexuée, « il ne faut pas oublier qu’ils ne reçoivent de lui que la moitié de leurs gènes ».Bien que les scientifiques ne comprennent pas encore tout à fait comment une cellule spécialisée (comme une cellule de peau) provenant d’un animal adulte arrive à produire un organisme entier, ils savent quelles conditions réunir pour y arriver.Ainsi, on doit effectuer Pélec-trofusion à un moment très précis du cycle de division cellulaire.On doit donc auparavant « synchroniser » les cellules qui seront utilisées pour les amener au stade voulu.Dans le cas de Dolly, les Britanniques y sont arrivés en retirant les cellules de leur milieu de culture nutritif.« Comme les cellules entrent dans un stade presque pathologique, cette technique est peut-être la cause des problèmes de santé dont souffrent souvent les animaux clonés.On note qu’ils présentent entre autres des problèmes immunitaires, des poumons immatures et des ligaments faibles », note Lawrence C.Smith.Le chercheur a préféré utiliser une méthode qui s’avère moins dommageable pour les cellules : c’est la « confluence ».Placées dans un milieu de culture, des cellules mises en contact les unes avec les autres finissent par inhiber leur croissance et se synchronisent toutes seules au bout de quelques jours.« Cela ne fonctionne pas pour tous les types de cellules, mais pour les cellules fibroblastiques (qui se trouvent dans la peau), ça marche », dit le chercheur.Cela tombe bien, puisqu’il s’agit de tissus qu’on peut prélever facilement sans faire souffrir l’animal.Autre innovation : le milieu de culture dans lequel se développe l’embryon avant d’être transféré dans la mère porteuse.Règle générale, on utilise un sérum de veau.Ce milieu nourrit bien les cellules.« Il contient des fac- teurs de croissance inconnus et d’autres substances qui sont peut-être elles aussi à l’origine d’anomalies congénitales ou néonatales chez les animaux clonés », souligne Lawrence C.Smith.Le chercheur a donc mis au point sa propre recette et fabriqué un milieu de culture sur mesure, contenant des facteurs de croissance connus, des acides aminés, du glucose et d’autres nutriments.Le tout se fait dans un environnement contrôlé, dans lequel le taux d’oxygène est inférieur à celui de l’air ambiant.Cela prévient une trop grande présence de ce gaz à l’origine des radicaux libres, ces redoutables ennemis des cellules.Ces précautions semblent avoir porté leurs fruits.Pesant 54,2 kg à la naissance, Starbuck II était certes gros -autre caractéristique des animaux clonés - mais pas de façon anormale.Pour éviter toute complication durant la mise bas, on a pratiqué une césarienne.« Nous avons fait analyser le profil génétique du jeune veau par un laboratoire de Saskatoon spécialisé en génétique animale, qui nous a confirmé qu’il s’agit bien d’une copie conforme de Starbuck », précise Daniel Bousquet.Le jeune animal vient donc joindre les rangs des quelque 300 veaux clonés dans le monde par des laboratoires universitaires ou des entreprises de biotechnologie.Mais la différence entre Starbuck II et tous ces clones, c’est qu’il fait partie des individus encore rares, avec Dolly, à avoir été clonés à partir de cellules adultes.Et fait encore plus rare, à partir d’un animal si âgé, si célèbre.et déjà mort.05 LE RÉSEAU DE L'UNIVERSITÉ DU QUÉBEC LEADER DANS j j D >CV.1 CUIYJ RECHERCHE - > •SCIENCES APPLIQUÉES •SCIENCES HUMAINES l»^ •SCIENCES DE L'ÉDUCATION Ç JE •SCIENCES DE L'ADMINISTRATION j m • LETTRES Dans ces 5 secteurs, l'Université du 3 Québec est arrivée en tête de toutes les universités au Québec, en termes de subventions de recherche.L'intelligence est partout ÈÈj Université du Québec www.uquebec.ca Québec Science ~ Février 2001 23 L'ataxie démasquée L’identification du gène responsable de l’ataxie spastique constitue une étape cruciale pour comprendre cette maladie génétique courante dans les régions de Charlevoix et du Saguenay.par Emmanuelle Bergeron LE CERVEAU FrisiwP Jean-Pierre Bouchard, neurologue : « L'ataxie spastique, c'est trois maladies en même temps.» Le gène de ce problème grave a enfin été décrypté.Au XVIIe siècle, moins de 600 habitants de la région de Québec ont colonisé les terres de Charlevoix.Isolées à cause des montagnes et de l’accès difficile aux rives du Saint-Laurent, les premières familles ont vécu de façon autonome.Quelques-unes, ensuite, sont parties défricher la région du Saguenay et s’y sont implantées.Le nombre restreint d’immigrants et un très haut taux de fécondité ont favorisé la propagation de gènes délétères.Ces deux populations « tricotées serrées » forment encore aujourd’hui des isolats génétiques.Au milieu des années 70, Jean-Pierre Bouchard, chercheur en neurologie à l’hôpital de l’Enfant-Jésus de Québec, entreprend l’étude de l’ataxie de Friedreich.Il observe un fait curieux : au Québec, un petit nombre de ses patients présentent des critères différents des autres personnes atteintes de cette maladie génétique.Ils sont tous originaires de Charlevoix ou du Saguenay.En 1977, ses collègues et lui en arrivent à l’évidence qu’il s’agit d’un syndrome original et décrivent pour la première fois l’ataxie récessive spastique autosomique de Charlevoix-Saguenay (ARSACS).« En fait, l’ataxie spastique, c’est comme trois maladies en même temps, explique Jean-Pierre Bouchard, puisqu’elle attaque trois systèmes différents ».Dès la petite enfance, les patients présentent des problèmes de démarche et d’élocution.En attaquant la moelle épinière, la maladie affecte la motricité.Puis elle s’en prend aux nerfs périphériques et dérègle la sensibilité.Dans certains cas, une atrophie des mains et des pieds survient vers la fin de la vingtaine.À mesure que le patient vieillit, des anomalies au cervelet s’accentuent, limitant ainsi la coordination et l’équilibre.La plupart des personnes atteintes, près d’une sur mille dans les régions de Charlevoix et du Saguenay, peuvent vivre normalement jusqu’à l’âge de 30 ans.Cependant, comme c’est le cas de toutes les maladies neuro-dégénéra- tives, l’état des patients se détériore avec le temps et il n’est pas rare qu’ils soient confinés à une chaise roulante dès le début de la quarantaine.Après 25 ans de recherche, l’article publié en février dernier dans la revue Nature Genetics marque un point tournant dans la compréhension de cette maladie.Les chercheurs savaient depuis deux ans que le gène responsable se situait sur le treizième chromosome.Les échantillons sanguins de 24 personnes provenant de 17 familles ont per- 24 Québec Science - Février 2001 mis à des équipes de TUniversité McGill, de l’Université de Montréal, ainsi que d’un institut de recherche américain d’identifier précisément le gène défectueux.Le succès du décryptage du génome est dû en grande partie à la justesse des diagnostics posés par Jean-Pierre Bouchard et ses collègues, les docteurs Jean Mathieu de l’hôpital de Chicoutimi et Serge Melançon de l’hôpital Sainte-Justine de Montréal.Le gène responsable de l’ataxie spastique synthétise une protéine, La présence accrue de fibres dites myélini-sées sur la rétine est associée à l'ataxie spastique de Charlevoix-Saguenay.On voit ici ces petits filets argentés qui enrobent parfois des segments de vaisseaux sanguins.la sacsine, nommée d’après l’acronyme anglais de la maladie (Spastic Ataxia of Charlevoix-Saguenay).Selon les chercheurs, la sacsine interviendrait dans le pliage des protéines, une opération qui détermine leur configuration tridimensionnelle.Lorsque deux mutations précises surviennent sur le gène, la protéine devient tronquée et ne peut plus remplir correctement cette fonction, ce qui amène des désordres du système nerveux et une raideur musculaire caractéristique.Un autre aspect étonnant de cette découverte, c’est le gène muté, lié à l’expression de la maladie, qui était jusqu’alors inconnu chez l’humain.On connaissait l’existence du gène SACS chez la souris et il semble s’être bien conservé entre les deux espèces.La particularité de ce gène est qu’il n’est formé que d’une seule séquence codante, ou « exon ».Alors que la plupart des gènes renferment une alternance d’exons et d’introns (séquences non codantes), celui-ci comprend une série ininterrompue de 12 794 paires de bases.C’est le plus gros exon identifié chez les vertébrés.L’ataxie spastique est une maladie récessive, ce qui signifie qu’on doit posséder deux copies du gène pour être atteint.Dans la population de Charlevoix et du Saguenay, 1 personne sur 22 est porteuse d’une copie du gène.Selon Jean Mathieu, qui voit apparaître entre deux et cinq cas de cette forme d’ataxie chaque année, la découverte permet enfin de mettre au point un test de dépistage.« En connaissant les risques d’avoir un enfant atteint, il sera maintenant possible de prévenir l’apparition de la maladie », souligne-t-il.D’ailleurs, un vaste programme de dépistage de plusieurs maladies génétiques communes aux régions Charlevoix-Saguenay devrait être mis sur pied d’ici les prochaines années.« Bien sûr, l’étape ultime serait d’arriver à traiter l’ataxie spastique et à comprendre pourquoi chaque famille atteinte présente une variation importante des symptômes caractéristiques », rappelle le docteur Jean-Pierre Bouchard.Pour l’instant, les chercheurs tentent de décrire précisément la fonction du gène et ils pensent, d’ici 10 ans, être en mesure de produire des médicaments pour contrer l’action de la protéine défectueuse.Les populations de Charlevoix et du Saguenay sont évidemment moins isolées aujourd’hui qu’à l’époque de la colonisation.« Les échanges plus fréquents, les familles réduites des générations actuelles et la prévention finiront en quelque sorte par “diluer” le gène, croit Jean-Pierre Bouchard.Avec le temps, la maladie ne disparaîtra sans doute pas, mais le nombre de personnes atteintes devrait grandement diminuer.» (35 Des milliers d’études, des millions d’heures de travail.Et des recherches, parmi bien d’autres, qui ont été marquantes en l’an 2000.ASTRONOMIE Lannée des planètes extrasolaires Il pleut des planètes dans la tête des astronomes.Cette année, près d'une trentaine de nouvelles planètes extrasolaires ont été ajoutées au tableau de chasse des scientifiques.Hi H! 4 L'annonce de la découverte d'une première exoplanète, en 1995, avait fait couler beaucoup d'encre.Depuis, ça n’a pas arrêté.Pour l’an 2000, c'est carrément une pluie de planètes extrasolaires qui enrichit notre connaissance du ciel.On en a repéré une trentaine de plus.Par exemple, on en a trouvé autour de l'étoile nommée (« immatriculée » serait plus juste) BD-10 3166.Il s'agit d'une planète deux fois moins massive que Jupiter (ce qui est très respectable tout de même) et qui fait un tour d'étoile en 3,487 jours.Ce sont d'ailleurs ces comportements phénoménaux qui permettent aux astronomes de les remarquer au bout de leur lorgnette, car l'effet gravitationnel fait sensiblement osciller leur soleil.?»CyberRessources Un répertoire des planètes constamment mis à jour.Une référence.www.harvard.edu/planets/catalog Fabuleux livre d'images des nouveaux mondes.www.jtwincs.com/extrasolar Québec Science - Février 2001 25 O où IM 1(1 II! Le troisième oeil Une équipe de l’École polytechnique de Montréal met au point un œil électronique qui n’a besoin ni de la rétine ni du nerf optique.par Mathilde Régnault S’adresser directement au cortex visuel, en ignorant la rétine et le nerf optique, telle est l’idée de Mohamad Sawan, professeur à l’Ecole polytechnique de Montréal, pour rendre la vue aux personnes souffrant de cécité.Son équipe, qui a commencé ses travaux en 1994, achève la mise au point d’un œil électronique.« Le principe d’un œil électronique est relativement simple, explique Mohamad Sawan dans son laboratoire exigu bourré de composants électroniques.On connaît aujourd’hui la zone du cerveau qui analyse les données transmises par les yeux pour en faire des images.Il suffit de remplacer l’œil déficient par une caméra, et de ne pas tenir compte du nerf optique pour apporter les informations au cortex visuel.» La puce s’adresse directement aux neurones, en leur fournissant les signaux qu’ils reçoivent en temps normal grâce au nerf optique.La caméra qui remplace l’œil humain est reliée à une plaque couverte d’électrodes, qui s’allument et s’éteignent en fonction des données reçues.Sur l’écran de l’ordinateur de contrôle, deux images : la vraie, et celle que pourrait voir un aveugle muni de cet équipement.Le dessin est plus grossier et les couleurs n’apparaissent pas, mais l’image est bien là.En juillet dernier, une équipe de chercheurs américains avait elle aussi présenté un premier modèle « d’œil électronique », un système de caméra relié directement au cerveau par des câbles électriques.Le prototype américain avait permis à un aveugle de retrouver une partie de la vue.Mais le prototype de Mohamad Sawan va plus loin.D’abord, l’image est plus précise : la puce, implantée directement dans le cortex, comporte quelques 625 points lumineux, répartis Source Implantée «miv *1 g» ” ta fr 4 ij?4 Start Stop Résolution 125x25 Zoom |r, Un implant électronir (ci-dessous) pourrait être directement connecté au cortex.Il rendrait ni plus ni moins la vue aux non voyants.À droite, on peut apprécier la définition de l'image transmise via l'impla I- Patron C Carré O Croix C Dégradé C Caractère F F Inversé R Égalisation \~ Gamma Paramètres Phase |" Interphase r Amplitude F Maximale ' sur un cm2.Ensuite, l’équipe montréalaise a trouvé comment se passer des fils visibles qui assurent la communication entre la caméra (l’œil) et la puce électronique qui transmet les informations au cortex.La clef : les ondes électromagnétiques.Trois approches différentes ont motivé le développement d’un œil artificiel.Alors que certains chercheurs travaillent sur le nerf optique, d’autres tentent de reproduire des rétines pour rendre la vue.Dans ces deux cas, il faut que le nerf optique soit en état de fonctionner.Or, on estime qu’après six ans d’inactivité, ce dernier est complètement mort.Ces techniques intéressent donc uniquement les patients dont les organes sont encore en état de fonctionner, et qui ont perdu la vue il y a peu de temps.La troisième approche tente de relier directement le cerveau au système de vision artificielle, en court-circuitant le nerf optique en quelque sorte.« L’intérêt de notre technique, dit Mohamad Sawan, c’est qu’elle peut servir à tous les non-voyants, même aux aveugles de naissance.» Son équipe vient de s’associer à l’Institut neurologique de Montréal, à l’IIni-versité McGill, pour passer à la phase d’essais cliniques.Pour effectuer les premiers tests, elle utilisera des singes auxquels on aura bandé les yeux (pas besoin d’en trouver des aveugles !).« Le singe est un animal intelligent, explique Mohamad Sawan.En lui apprenant à réagir à la vue de certaines formes, il sera facile de vérifier s’il voit ou non.» Il restera ensuite à miniaturiser le système et d’ici une dizaine d’années au plus tard, pense le professeur, il sera possible de rendre la vue aux aveugles.Une perspective qui en réjouit plus d’un : on estime à 20 000 le nombre de non-voyants au Québec.Ils sont 500 000 en Amérique du Nord.Q5 D «eue Mjiiô 26 Québec Science ~ Février 2001 jMMMimMini On a marché sur l'impossible Une découverte qui fait faire un autre pas important à la recherche sur la régénération de la moelle épinière.par Normand Grondin Dans le laboratoire du docteur Serge Rossignol, directeur du Centre de recherche en sciences neurologiques de l’Université de Montréal, des rats et des chats dont la moelle épinière a été complètement sectionnée réussissent avec de l’aide à effectuer plusieurs pas sur un tapis roulant.Pourtant, ils ne sont pas guéris.Ni même en voie de l’être.Mais leurs pattes effectuent bel et bien les mouvements caractéristiques de la marche.Etonnant ?On a démontré depuis quelques années déjà que, chez les mammifères et presque certainement chez l’homme, l’action de marcher n’est pas complètement contrôlée par notre cerveau.« La moelle épinière n’est pas seulement un tube homogène, un bête centre réflexe qui se contente d’appliquer les commandes du cerveau, explique Serge Rossignol.Non seulement elle commande une partie des fonctions de la marche, mais on croit de plus en plus qu’elle est douée d’une certaine plasticité.C’est-à-dire que, comme le cerveau, elle peut apprendre et se modifier afin de s’adapter à de nouvelles situations.» Serge Rossignol a signé, avec plusieurs chercheurs français, un article dans le numéro de juillet 2000 de The Journal of Neuroscience, une revue majeure dans ce champ d’activité.On y fait état des résultats obtenus sur des rats paralysés chez lesquels on a greffé des cellules provenant du cerveau embryonnaire de l’animal.Implantées sur la portion antérieure de la colonne vertébrale, en dessous de l’endroit où se trouve la blessure, les cellules fournissent à la moelle endommagée une dose régulière de sérotonine, une des principales substances responsables du déclenchement de la marche.« Le greffon, dit le docteur Rossignol, agit en quelque sorte comme une “pompe biologique à neurotransmetteurs”.» Ainsi, même si le contact est complètement coupé entre le cerveau et les pattes, l’animal peut effectuer des pas réguliers sur un tapis roulant, alors qu’avant la greffe il en était incapable.Cela signifie qu’une partie des réflexes moteurs de la marche est contrôlée par ce qu’on appelle le « générateur central de patron ».Ce centre de contrôle indépendant du cerveau est donc responsable durant la marche de l’information concernant la surface du sol, la position du pied, la coordination des muscles, etc.Le cerveau, lui, commande plutôt aux pattes de rester debout, de marcher, et leur indique dans quelle direction se déplacer.Bien sûr, même après la greffe, la marche de l’animal n’est pas parfaite et son arrière-train doit être soutenu pour qu’il puisse se déplacer sur le tapis roulant.Mais la rythmicité et les mouvements des petits cobayes ne trompent pas : la « mémoire » de la marche est intacte dans les cellules.Le docteur Rossignol et son équipe sont associés depuis plusieurs années aux chercheurs français Minervat Gimenez y Ribotta, Alain Privât et Didier Orsal.Les Français travaillent à partir de Paris et Montpellier à différents projets de reconstruction de la moelle épinière, surtout à l’aide de greffes.L’équipe de Montréal, vérifie, à l’aide de différents appareils de mesure de l’activité musculaire et neurologique, l’étendue des progrès que les animaux greffés ont réalisés.Les conclusions publiées en juillet dernier confirment ce que les chercheurs montréalais soupçonnaient déjà : le générateur de pa- ce 1 u 2 > O ce CL to > > Pour le docteur Serge Rossignol, la moelle épinière aurait une certaine plasticité.Elle peut se modifier et s'adapter à de nouvelles situations.C’est pourquoi on peut espérer pouvoir redonner la faculté de marcher à des personnes paralysées.tron se trouve quelque part dans les segments les plus bas de la colonne des rats.C’est probablement le cas chez les chats et aussi chez les humains.« Ce type de percée, explique Serge Rossignol, laisse croire qu’il ne suffira pas de régénérer la moelle épinière pour améliorer le sort, voire guérir, des blessés de la colonne vertébrale.» Il est probable que, pour obtenir des améliorations substantielles, il faudra aussi permettre aux patrons de marche autonomes de s’exprimer à l’aide de substances comme la sérotonine.On songe donc à utiliser des approches combinées : greffes de fibres nerveuses, réactivation du générateur central, rééducation des membres à la marche.Récipiendaire l’an dernier du premier prix « Christopher Reeves », qui récompense l’excellence dans ce domaine scientifique en plein essor, le docteur Rossignol demeure réaliste.« Chaque petite découverte est un gain qu’on fait sur la maladie, dit-il.Mais on ne court pas après les miracles; on établit plutôt des bases solides qui vont nous conduire, à moyen terme, à de véritables percées pour améliorer substantiellement le sort des blessés médullaires.» CB Québec Science - Février 2001 2 7 BIOLOGIE ttSW DECOUVERTESDELANNEE Les racines de la botanique Une petite algue unicellulaire bouleverse l'arbre généalogique des végétaux.Serait-elle la première de toutes les plantes ?par Emmanuelle Bergeron Mesostigma viride est une minuscule algue d’eau douce soudainement devenue très célèbre.Jusqu’alors, sa seule particularité était d’appartenir à la classe des prasino-phytes, les plantes les plus primitives connues à ce jour des phycologistes (les spécialistes des algues).Décrite pour la première fois en 1899, Mesostigma vmrr mm viride a retrouvé les feux de la rampe depuis que des chercheurs du département de biochimie et de microbiologie de l’Université Laval lui ont accordé le titre pompeux d’ancêtre de toutes les plantes vertes de la planète.Une Eve verte, en quelque sorte ! Claude Lemieux, Monique Turmel et Christian Otis ont pu reconstituer ce lien de parenté grâce à une technique inhabituelle.Ils ont analysé l’ADN chloroplastique de cette plante.Les chloroplastes sont des organites uniques En haut : Mesostigma viride, cette algue unicellulaire serait en quelque sorte un fossile vivant.Elle a commencé à se développer en eau douce il y a 800 millions d'années.Ci-contre : l'équipe de Claude Lemieux (à droite), Monique Turmel et Christian Otis en compagnie de quelques-uns des descendants de l’algue vedette.28 Q uébec Science - Février 2001 ¦¦MH Microscopique, l'algue est recouverte de minuscules écailles et possède deux flagelles.Semblables à des antennes, ces flagelles lui permettent de s'orienter pour mieux capter la lumière.aux cellules végétales responsables de la photosynthèse.Ils sont dotés de leur propre ADN, qui fonctionne indépendamment du noyau de la cellule.Lorsque des mutations surviennent sur ce brin d’ADN, elles se conservent au cours des générations suivantes.Ainsi, en comparant différents groupes de plantes, on peut retracer ces mutations.Plus leur génome est différent, plus la séparation de leur lignée est ancienne.Dans le cas de Mesostigma, son génome s’est avéré trop différent pour faire partie des deux grands groupes à la base de toutes les plantes vertes.Cette algue se serait donc formée avant même que les streptophytes, comprenant les algues vertes, et les chlorophytes, rassemblant les plantes terrestres et un groupe d’algues vertes apparentées, ne se soient elles-mêmes individualisées.Cette découverte n’est pas une véritable surprise, puisque l’équipe Lemieux-Turmel-Otis scrutait depuis plusieurs années l’architecture du génome chloroplas-tique de diverses plantes.L’originalité de leur travail, c’est d’avoir examiné le génome complet de Mesostigma viride.La plupart des études génétiques se concentrent sur un ou quelques gènes pour déterminer les différences entre les espèces.Cette fois, ce sont 53 gènes de l’ADN de Mesostigma qui ont été comparés à ceux de trois plantes terrestres, trois algues vertes et une algue de référence.« C’était la seule façon de retracer suffisamment de marqueurs pour comprendre les événements de l’évolution, surtout dans le cas d’une algue vieille de plus de 800 millions d’années », explique Claude Lemieux.De quoi avaient l’air les premières plantes vertes, lors de leur apparition sur terre ?Mesostigma viride serait en quelque sorte un fossile vivant.Subsistant dans le fond des étangs, cette algue microscopique (à peine 10 microns) est recouverte d’écailles et possède deux flagelles, ses organes de locomotion, qui lui permettent de s’orienter vers la lumière pour mieux effectuer la photosynthèse.L’article des chercheurs de l’Université Laval publié dans la revue britannique Nature constitue une découverte majeure pour la compréhension de l’évolution du monde végétal.Jusqu’à présent, on soutenait que les plantes avaient conquis la terre ferme à partir des océans.Mais Mesostigma viride est une algue d’eau douce.Y a-t-il là de quoi remettre en question cette hypothèse ?Claude Lemieux prend bien garde de tirer des conclusions trop hâtives : « Des variations d’habitat chez les plantes peuvent survenir en quelques millions d’années seulement.Mais nos résultats permettent à tout le moins de douter de l’origine marine des végétaux terrestres.» « Nous ne connaissons pas exactement l’habitat ni l’écologie des algues que nous avons utilisées pour notre étude, précise Claude Lemieux.Elles provenaient de collections d’unicellulaires d’eau douce communs à divers pays.» Chose certaine, cette technique de séquençage du génome chloro-plastique ouvre la voie à des analyses encore plus fines de la généalogie des plantes.Qui sait, on découvrira peut-être bientôt la grand-mère de Mesostigma viride dans des étangs du Québec ! QS ASTRONOMIE Un autre compagnon pour la Terre Il fait cinq kilomètres de diamètre.L'astéroïde 3753 Cruithne, découvert en 1997, s'est révélé être un satellite de notre planète, a annoncé Physical Review Letters.L'astéroïde a toute- trajectoire (en jaune) de fois un comportement 3753 Cruithne autour de la beaucoup plus complexe Terre (en bleu).que notre bonne vieille Lune.Il s'approche à 15 millions de kilomètres de la Terre et suit une orbite elliptique.De l'eau salée dans les veines Les sourciers de l’espace ne chôment pas.La revue Nature du 30 juin a révélé l'existence de traces d'eau sur Mars.Elle se cachait sous le sol à des profondeurs où la pression Traces d'eau sur la planète est suffisante pour rouge-qu’elle reste liquide.L'eau suinterait occasionnellement à travers la surface martienne laissant ainsi des empreintes comme celles que la air Europa, la désormais célèbre lune de Jupiter, vue sous tous ses angles.sonde Global Surveyor a photographiées sur la planète rouge.Plus tôt, les astronomes avaient annoncé la présence d'un océan liquide sous la surface d’Europa, une des lunes de Jupiter.Mieux encore, les instruments de la sonde Galileo ont signalé des changements brusques de champ magnétique, ce qui indique la présence d'un conducteur d'électricité.Ce serait l’effet du sel dissout dans cet océan caché sous la glace.?Québec Science ~ Février 2001 29 5/w/flHceutique Une nouvelle façon de produire certains médicaments à bon compt.UNE CONTRIBUTION SOUTENUE A L'ESSOR DES CONNAISSANCES DEPUIS PRÈS DE 20 ANS! par Louise Desautels I Le Fonds pour la Formation de chercheurs et l'aide à la recherche est un organisme qui relève du Ministre de la Recherche, de la Science et de la Technologie.Il participe au financement des activités de recherche de près de 2500 chercheurs et de plus de 2000 étudiants.4 FC A R Fonds pour la Formation de Chercheurs et l'Aide à la Recherche Québec 30 Québec Science ~ Février 200,1 uand j’ai appris qu’un porc pouvait donner chaque jour un demi-litre de sperme, ça m’a beaucoup impressionné », avoue en riant François Pothier, biologiste moléculaire au Centre de recherche sur la biologie de la reproduction (CRBR) de l’Université Laval.Il a tout de suite pensé à l’usage que l’on pourrait faire de pareilles sécrétions : produire de bonnes quantités de protéines humaines, comme on le fait déjà avec les glandes mammaires de chèvres et de vaches transgéniques.Après plusieurs mois de travail, François Pothier a confirmé une partie de son hypothèse en recueillant les premières protéines humaines à usage thérapeutique dans le sperme de deux souris transgéniques.La nouvelle, publiée dans Nature Biotechnology, a fait le tour du monde.L’idée d’avaler un jour un médicament issu du sperme animal venait d’être lancée ! C’est avec la souris que François Pothier et son équipe ont d’abord éprouvé leur méthode.Il s’agit d’introduire une portion de gène humain dans le code génétique d’embryons de souris afin que, une fois à maturité, les mâles sécrètent dans leur sperme la protéine recherchée, en l’occurrence l’hormone de croissance humaine choisie parce qu’elle est facile à détecter.« Nous connaissions déjà le gène de souris nommé P12, qui contrôle la production d’une protéine particulière du liquide séminal », explique François Pothier.Ce gène comporte deux sections, l’une qui contient la recette de la protéine et l’autre qui déclenche sa production.Les chercheurs ont donc remplacé la première section de P12 par le bout de gène humain qui contient la recette de l’hormone de croissance.« Nous avons sim- fc.VM'ù pi Inin i mi flctaf Bcaipi®" Joii, jb# a tout ^ les se®- ledif'tf plement collé deux moitiés qui n’allaient pas ensemble au départ », dit-il.Ainsi, à chaque fois que les circonstances sont réunies pour que la protéine du sperme soit sécrétée, c’est plutôt l’hormone de croissance humaine qui se forme.C’est ce que l’on a constaté en faisant l’expérience sur une souris transgénique et deux de ses quatre descendants.Elles ont produit en moyenne 0,5 mg d’hormone de croissance pour chaque millilitre de sperme.Des quantités évidemment négligeables si on les compare avec les protéines produites depuis une décennie dans le lait des vaches transgéniques.« Notre intention, avec les souris, était de prouver qu’on peut utiliser les glandes séminales et la prostate des animaux à cette fin », explique François Pothier.Dès que son approche a été validée et brevetée, l’équipe de l’Université Laval l’a transposée au porc, qui pourrait fournir jusqu’à 15 grammes d’une protéine humaine à chaque éjaculation.Quel genre de protéines humaines veut-on ainsi produire ?Celles qui sont essentielles à certains malades.Par exemple, les diabétiques, qui ne produisent pas assez d’insuline, ou les hémophiles, dont le sang manque d’agents coagulants.Plusieurs de ces protéines, comme l’insuline ou l’hormone de croissance, sont aujourd’hui produites par des bactéries dans lesquelles on a introduit un gène humain complet.Mais parfois, la protéine recherchée est trop complexe pour que la tâche soit confiée aux bac- Microinjection dans un embryon de porc.Le liquide séminal de porc permettrait de produire de grandes quantités de protéines humaines pour un usage pharmacologique.La méthode développée à l’Université Laval semble maintenant éprouvée : les chercheurs ont obtenu un beau succès cette année en produisant des protéines dans du .û;V" C-'iï sperme de souris transgéniques.téries.Une solution de remplacement s’offre alors : la production grâce à des cellules humaines placées dans un bioréacteur.« Le coût du médicament est cependant très élevé, rapporte François Pothier.Pour le facteur de coagulation destiné aux hémophiles, on parle de 1 000 à 3 000 dollars le gramme.» L’autre option, plus économique, est de produire la protéine dans du lait d’animaux domestiques, comme des glandes mammaires de brebis transgéniques.François Pothier croit que, pour certains médicaments, on peut encore abaisser les coûts de revient en utilisant les glandes séminales du porc.En novembre 2000, lui et Marc-André Sirard, directeur du CRBR, ont d’ailleurs annoncé qu’ils se lançaient dans la production de trois protéines humaines grâce au porc transgénique.Quelles protéines ?Pas question de le révéler pour l’instant.Mais le chercheur assure que les médicament seraient au point dans le courant de l’année 2002.« Entre le moment où nous introduisons le morceau de gène humain dans un embryon de porc et où l’animal commence à produire le médicament, il faut à peine un an et demi, dit François Pothier, parce que la gestation du porc est courte et que sa maturité sexuelle survient rapidement.» Pour la vache, ce délai est doublé.L’étanchéité est un autre avantage des glandes séminales sur les glandes mammaires.Dans l’expérience avec la souris, aucune hormone ’r m de croissance humaine n’a migré du système reproducteur au système sanguin.Cette caractéristique a son importance quand on pense à produire un agent coagulant, par exemple.11 reste à se faire à l’idée de se soigner grâce à du sperme de cochon.Mais après tout, bien des vies ont été sauvées grâce à la pénicilline recueillie, entre autres.dans l’urine de cheval ! OS Crâne de Néanderthalien Essmeinm L'homme du Néanderthal tombe de l'arbre La génétique a parlé : l’homme du Néanderthal que l'on a cru être notre cousin, n’est pas du tout un ancêtre de Vhomo sapiens sapiens.Il résulte tout au plus d'une spéciation survenue il y a plus de 300 000 ans, voire peut-être 700 000.Cela dit, de nombreuses preuves existent montrant que les deux espèces ont cohabité en Europe pendant plusieurs milliers d’années.Mais il n’y a pas eu de métissage.L'étude publiée dans la revue Nature examine l'ADN prélevé sur des squelettes de Néanderthaliens en les comparant avec l'ADN de l’homme d'aujourd’hui.Plus de 6,5 % de notre code génétique se distingue de l’homme du Néanderthal, ce qui est beaucoup plus qu'une différence génétique normale au sein d’une même espèce.Il reste encore à découvrir pourquoi l'homme du Néanderthal a disparu.L'énigme reste entière.Pour en savoir plus Les hommes du Néanderthal, de Erik Trinkauss et Pat Shipman, Éditions du Seuil, 1996.Résurrection Son nom de code : Bacillus 2-9-3.La bactérie dormait depuis 250 millions d'années, sans boire ni manger.Elle aurait survécu incrustée dans un cristal de sel à 570 mètres sous la terre, et ramené à la surface au Nouveau-Mexique.Les chercheurs l'ont extraite de sa cachette et l'ont vue, à leur » grande surprise, croître et se ' ‘ multiplier en laboratoire.Elle a > révélé une forme ancestrale pas si différente des microbes d'au-A .• « jourd’hui.D’autres échantillons microbiens gisent dans le même Bacillus 2-9-3: un retour à la vie.cristal de sel, ce qui ouvre la porte à nombre d'expériences afin de mieux connaître la vie microbienne ancienne.Les chercheurs doivent cependant prendre de grandes précautions pour empêcher que Bacillus 2-9-3 ne soit contaminée par des microbes contemporains.?Québec Science ~ Février 2001 31 SA LES DECOUVERTESDI L'ANNEE Un lac en eaux troubles Réchauffement climatique à la surface du globe, amincissement de la couche d'ozone en haute atmosphère : voici comment ces deux phénomènes affectent la vie d'un lac.par Gilles Drouin Première fois, les effets du réchauffement et ” de la diminution de la couche d’ozone, deux facettes importantes des changements climatiques, sont mesurés pour un même écosystème », dit Reinhard Pienitz, un géographe qui, avec le biologiste Warwick Vincent, travaille au Centre d’études nordiques de l’Université Laval (CEN).Les recherches de ces deux spécialistes laissent penser que le réchauffement des températures moyennes aurait 100 fois plus d’effet sur la planète que l’augmentation du rayonnement ultraviolet causée par un amincissement de 30 % de la couche d’ozone.Ce n’est pas rien : selon leurs travaux, des températures plus clémentes favoriseraient la croissance de la végétation qui, à son tour, apporterait une plus grande quantité de matière organique dans les lacs.Dissoute et en suspension dans les eaux, cette matière organique créerait un écran solaire naturel dans le lac, contrant ainsi, du moins partiellement, les effets néfastes d’un rayonnement ultraviolet trop puissant.Cependant, cette matière en suspension compliquerait aussi la vie des organismes qui dépendent de la photosynthèse en modifiant considérablement les conditions lumineuses dans l’eau.Pour parvenir à cette conclusion, l’équipe du CEN a d’abord élaboré une approche qui permet de quantifier le changement des conditions lumineuses dans un écosystème, c’est-à-dire la quantité de lumière que les micro-organismes aquatiques peuvent capter pour alimenter la photosynthèse.Ils ont aussi employé un modèle mathématique pour évaluer les effets d’un amincissement de la couche d’ozone.Les chercheurs ont ensuite appliqué cette méthode au lac Queen’s, situé à environ 200 kilomètres au nord-est de Yellowknife, dans les Ter- Paysage du nord québécois : des milliers de lacs qui n'ont pas encore tout révélé aux chercheurs.ni • : / « Collège André-Grasset Journée portes ouvertes Mardi 6 février 2001 de 16 h à 21 h (visite, évaluation du dossier scolaire et admission surplace) 1001, bout Crémazie Est, Montréal (Qc) H2M 1M3 Téléphone : (514) 381-4293 Télécopieur : (514) 381-7421 Courriel : inform@grasset.qc.ca Site Internet : http://wwn.grasset.qc.ca Programmes préuniversitaires < ; • Session d’accueil et d’intégration Sciences de la nature • Sciences de la santé et de la vie • Sciences pures et appliquées DEC^"' en Sciences de la nature • Sciences de la santé et de la vie • Sciences pures et appliquées Sciences humaines • Le monde des affaires et l’administration • La connaissance de soi : l’individu et la société • L’international : le monde contemporain Arts et Lettres • Cinéma et communication Programme intégré en Sciences, Lettres et Arts 32 Québec Science - Février 2001 , Prélèvement de sédiments lacustres, près de Kuujjuarapik-Whapmagoostui.En bas : une diatomée d'eau douce du genre Stauroneis.ritoires du Nord-Ouest.Juste au-dessus du 64e parallèle, où se trouve le lac Queen’s, la forêt boréale se fait clairsemée et la toundra est de plus en plus dominante.En fouillant dans les sédiments du lac, l’équipe du CEN a démontré que l’environnement a changé au cours des années.« En calculant les variétés de diatomées ainsi que leur répartition, explique Reinhard Pienitz, nous avons constaté un changement très rapide coïncidant avec un réchauffement climatique qui s’est déroulé il y a plusieurs milliers d’années.» Les diatomées sont des organismes unicellulaires enrobés d’une coquille de silice dont la forme caractérise chaque espèce.Une cuillère à thé peut en contenir quelque 25 millions.Les diatomées se répartissent en deux principales catégories : les planc-toniques, qui vivent en suspension dans l’eau, et les périphytes, qui se trouvent sur le fond en eau peu profonde.En calculant la concentration et la variété des diatomées fossiles, il est possible d’obtenir un portrait révélateur de l’activité biologique passée d’un lac.En bref, entre 5 000 ans et 3 000 ans avant aujourd’hui, les chercheurs ont noté une hausse du nombre total de diatomées qui correspond à une augmentation de la matière organique dissoute.« Toutefois, précise Reinhard Pienitz, la proportion des diatomées planctoni-ques a diminué au profit des diatomées périphytes, probablement parce que ces dernières, qui vivent en eau peu profonde, sont moins affectées par la quantité réduite de lumière.» Étant donné que les diatomées se trouvent à la base de la chaîne alimentaire, les chercheurs pensent que l’activité biologique augmente quand elles sont plus nombreuses dans l’eau.« Il s’agit peut-être d’une bonne nouvelle, remarque Reinhard Pienitz, mais il ne faut pas sauter trop vite à cette conclusion.Nos résultats montrent que les changements sont survenus très rapidement, sur une période de 100 à 150 ans.Il n’est pas certain que l’environnement s’adapte facilement aux changements provoqués par le réchauffement, d’autant moins que d’autres facteurs, comme la recrudescence des feux de forêt, peuvent modifier considérablement le couvert végétal.» QS mond PHYSIQUE La lumière plus lente qu'une tortue La vitesse de la lumière est connue depuis longtemps : 299 792 kilomètres à la seconde.C'est donc tout un exploit que d'avoir pu la ralentir à 1,5 kilomètre à l'heure ! Les physiciens savent que la vitesse de la lumière peut varier selon le milieu qu'elle traverse.Dans l'eau, elle voyage à plus de 225 000 kilomètres à la seconde (km/s) et, dans le diamant, à environ 125 000 km/s.Des physiciens de l’université Harvard aux États-Unis ont même réussi l’exploit de ralentir les photons à 0,4 mètre à la seconde.Une lumière 750 000 fois plus lente que dans le vide cosmique.Le résultat a été obtenu en faisant passer le faisceau lumineux dans un groupe d'atomes soumis à une température de près de 450 degrés sous zéro.Si ralentir la lumière est faisable, les physiciens persistent à penser que l’accélérer est impossible.Pourtant, une équipe italienne a annoncé avoir réussi cet exploit, selon un article publié dans le Physical Review Letters, en faisant passer la lumière à la vitesse suprême de 600 000 km/s.Canular ?Des chercheurs de Princeton en ont remis quelques semaines plus tard en affirmant avoir chronométré un signal lumineux voyageant à 9 900 000 000 000 mètres à la seconde.Ce résultat a, quant à lui, fait l'objet d'un article de la revue Nature er\ juillet.Le Washington Post et le Sunday Times de Londres en ont fait leurs manchettes.De la physique en première page de grands quotidiens ?C'est du sérieux ! Il aurait fallu mieux comprendre, car les chercheurs italiens et américains ont aussi précisé que le phénomène était une illusion.Compliquée à expliquer, mais illusion quand même.Il faudra bientôt un Einstein comme journaliste.T ; : jeunes hamsters dont on a détruit le cortex visuel réussissent tout de même à distinguer un carré rayé horizontalement d’un carré rayé verticalement.L'explication : la capacité de réorganisation qu'a le cerveau pour que l'organisme en développement puisse conserver ses cinq sens.par Mathilde Régnault On soupçonnait déjà que le cerveau est capable de se reconfigurer en cas de lésion.Le docteur Maurice Ptito, professeur au département de neuropsychologie et à l’école d’optométrie de l’Université de Montréal, et son collègue de l’université du Maryland, le docteur Douglas Frost, viennent d’en apporter la preuve grâce à leurs expérimentations sur le cerveau de hamsters.À la naissance des animaux, les chercheurs ont détruit la partie du cerveau des hamsters qui sert habituellement à analyser les informations en provenance des yeux : le cortex visuel.« Quelques jours plus tard, nous avons constaté, grâce à diverses expériences, que les petits hamsters sont capables de se diriger et de distinguer différentes figures », explique Maurice Ptito.Ils ont alors subi une batterie de tests, auxquels on a également soumis des hamsters intacts.Dans une cage, par exemple, les jeunes animaux ont le choix entre deux dessins.S’ils se dirigent vers l’un d’entre eux, ils sont récompensés.Les dessins changent régulièrement de place et les hamsters, même ceux qui ont été blessés, se dirigent invariablement vers celui qui leur procurera une récompense.La conclusion est évidente : ils voient suffisamment pour distinguer, par exemple, un carré rayé horizontalement d’un carré rayé verticalement.« Un liquide, injecté dans le cerveau, nous a permis de retracer le chemin suivi par l’image, poursuit le docteur Ptito.De l’œil, l’information est transmise aux neurones, qui se dirigent habituellement vers le thalamus visuel, une sorte d’interface entre l’œil et le cortex.® Dans le cas présent, les informations se dirigent naturellement vers le thalamus auditif, et arrivent vers les cellules du cortex auditif.» Étrangement, ces cellules s’avèrent tout à fait capables de traiter les informations.« Il semble qu’il y ait une “reconfiguration” des cellules.Certaines deviennent des cellules visuelles, d’autres restent auditives, et nous avons découvert qu’une catégorie d’entre elles possède les deux fonctions : elles sont bimodales.» Les hamsters conservent donc leurs cinq sens, même si leur vue n’est pas aussi précise que celle des animaux intacts.« Ils ont moins de cellules neuronales à leur disposition pour transmettre les influx nerveux, car certaines sont mortes.L’information est donc analysée de façon moins détaillée.» Les professeurs Ptito et Frost voudraient vérifier si le phénomène se reproduit chez d’autres animaux comme le singe ou le chat.Si tel est le cas, on pourrait peut-être songer à des applications pour l’être humain.même si on en est encore très loin ! Avec un bémol tout de même : les hamsters testés ont ceci de particulier qu’ils sont encore au stade embryonnaire quand ils naissent.Pour que les cellules neuronales soient réacheminées et qu’elles s’adaptent à une nouvelle fonction, la destruction du cortex doit se produire dans les premiers jours de la vie.À la naissance, ce pourrait être trop tard.QS 36 Québec Science - Février 2001 PHYSIQUE Des nuages pleins de vie Résistantes aux températures les plus glaciales, à la rareté de la nourriture et à des rayons ultraviolets, des bactéries réussissent à s'accrocher aux nuages.Des chercheurs autrichiens ont calculé gue l'éguivalent de chague millimètre cube d'eau dans les nuages contient 1 500 bactéries, rapporte la revue New Scientist.Saura-t-on un jour si elles jouent un rôle dans la déclenchement des averses ?Le livre de Thomme C'est une entreprise privée des États-Unis, Celera Genomics, gui s'enorgueillit d'avoir réalisé le séguençage de l'ensemble du génome humain.« La découverte ne peut pas atten- dre », proclame un slogan publicitaire de la compagnie américaine Celera.Il faut probablement la croire sur parole, surtout gu'elle a annoncé avoir complété le séguençage du génome humain.Le séguençage, c’est l'ensemble de l'information génétigue de l'homme gui court sur un très long fil d'ADN.Ce dernier porte environ trois milliards de caractères, représentés par les nucléotides d’adénine, de thymine, de cytosine et de guanine.Cela représente, a-t-on coutume de dire, les bases de l’alphabet génétigue (A,T,C et G).Ces caractères s'alignent sur ce fil comme une succession apparemment aléatoire (ATGCCTAATCG-GCTAC, par exemple), et s'étirent sur l'équivalent de milliers de pages.Il s'agit bien évidemment d'une masse d'information tellement énorme que l'on ne pouvait la décoder - autrement dit repérer l’ensemble des gènes - qu'à la condition de segmenter un peu ce long fil.Celera Genomics a annoncé avoir fait l'ensemble de ce découpage.Ce qui permet d'établir des balises pour repérer les dizaines de milliers de gènes qui s’y trouvent, et de pouvoir enfin décoder adéquatement le génome.C'est comme si on avait paginé les feuilles éparpillées d'un dictionnaire et que l'on pouvait enfin les regrouper.L'assemblage du génome devrait pouvoir être terminé en 2003.Celera avait déjà réussi à produire la carte complète du génome de la mouche drosophile.Cela n'indique toutefois pas le rôle que joue chacun des gènes.Pour en savoir plus La barque de Delphes, ce que révèle le texte des génomes, par Antoine Danchin.Publié aux Éditions Odile Jacob, 1998.Soins intensifs Le patient de 72 ans avait déjà subi quatre infarctus.Il était prêt à tenter n'importe quel traitement pour améliorer son état.Des médecins parisiens lui ont proposé de greffer quelques cellules du muscle de sa cuisse sur son cœur.Une première médicale : des cellules en bonne santé ont ainsi remplacé les cellules cardiaques nécrosées.L'opération a été effectuée le 30 juin 2000.La greffe a réussi, et le patient était toujours en vie au moment de mettre sous presse.Double macaque On connaît la brebis Dolly.Il faudra aussi parler du macaque Tetra, le premier primate cloné.L’annonce a été faite au début de l'année.Bientôt l'homme ?Pas question, disent les chercheurs de l'université de l'Oregon responsables de ce nouveau clonage.C’est seulement, ont-ils expliqué, que les singes clonés pourront remplacer plus adéquatement les souris pour les recherches médicales.Bébé sur commande Molly était atteinte d'une grave maladie héréditaire affectant sa moelle épinière.Elle avait six ans.On ne lui donnait qu'un an de plus à vivre.À moins qu'elle ne bénéficie du seul traitement adéquat : une transplantation de cellules compatibles.Elles sont habituellement prélevées chez des frères ou des sœurs.Mais Molly était une enfant unique.Les parents ont donc accepté de participer à la conception d'un embryon in vitro qui a ensuite été implanté dans l’utérus de la mère.Ce bébé très particulier est né le 29 avril et s'appelle Adam.Dès sa naissance, on a transplanté les cellules de son cordon ombilical sur Molly.Elle a maintenant 9 chances sur 10 de s'en sortir.Et elle a gagné un petit frère en prime ! CB TCCGCGAAT ACAGGC T C « C*» Virus informatiques la trousse d'urgence Une mine de conseils et d'astuces.Actuellement en kiosque Québec Science ~ Février 2001 37 PHOTOS: WARWICK VINCENT ET CONNIE LOVEJOY Géologie Il y a 700 millions (Tannees, la Terre a connu sa plus impressionnante glaciati ¦jp b mik Zoom in sur un tapis microbien d par Sébastien Paradis 'ÇV ip Une boule de neige et de glace flottant dans l’espace.Voilà à quoi ressemblait la Terre il y a 700 millions d’années.Une température de -50 °C, même sous les tropiques.Une couche de glace épaisse d’un kilomètre sur le globe.Et la vie dans tout ça ?Elle s’est maintenue.Cette grande crise glaciaire a même ouvert la voie à l’épisode de diversification le plus important de l’histoire du vivant.Cette fantastique époque fait cependant l’objet d’une controverse : comment la vie a-t-elle pu résister à un tel événement ?En 1964, Brian Harland, un géologue de l’université Cambridge, rend compte de la découverte de tillites dans néoprotérozoïque.Les tillites ressemblent à une farine de roches qui s’est formée lors des glaciations.Jusque-là, rien de bien impressionnant.La Terre a connu de nombreuses glaciations polaires et les tillites qui y sont associées sont des découvertes courantes.Les tillites de Harland ont néanmoins quelque chose de particulier : on en a retrouvé partout sur la Terre, y compris dans des strates rocheuses qui, au néoprotérozoïque, correspondent à une altitude proche de celle du niveau de la mer et à une latitude équatoriale.C’est l’équivalent de trouver un glacier sur une plage de l’Indonésie.Il n’en faut pas plus pour que Brian Harland avance la théorie d’une gigantesque glaciation globale.de Californie, relance l’idée de cette grande glaciation.L’Américain remarque dans les strates géologiques du néoprotérozoïque des formations ferreuses tout à fait étonnantes, qui ne se constituent qu’en l’absence d’oxygène.Ce n’est pas banal, car ce type de formation est généralement associé aux strates rocheuses les plus anciennes de la Terre, au moment où l’atmosphère était justement très pauvre en oxygène.Or, l’atmosphère du néoprotérozoïque était très riche en oxygène.Il s’est donc produit un événement extraordinaire : les océans ont dû être recouverts d’une telle couche de glace que les échanges gazeux entre l’eau et l’atmosphère ont été empêchés.s Hit, “% ce»’ S; Eti lescal H N" Les roches ont enregistré d’autres in dices d’une grande glaciation globale.des roches datant de 700 millions d’an nées, une période que l’on appelle le En 1992, Joseph Kirschvink, un géo biologiste de l’Institut de technologie 38 Québec Science - Février 2001 GLACE épisode qui coïncide avec une des grandes crises de l'histoire de la vie '¦ -.T, ¦ ¦ / Se" *»V- • Ide l’Arctique canadien.La vie serait plus coriace et diversifiée qu’on l’imagine.Ci-dessus, des échantillons de micro-organismes récoltés par les chercheurs.00' 4^' ¦ Of/*1’ w k ;p^0 Lors d’une expédition sur la côte des Squelettes en Namibie, Paul Hoffman, un géologue à l’université de Harvard, a découvert que la composition des roches du néoprotérozoïque présente une anomalie dans la proportion d’isotopes de carbone, un indice de plus attestant un ralentissement très marqué de l’activité organique à cette époque.Et ce n’est pas tout ! Paul Hoffman a aussi mis au jour d’imposants dépôts de roches calcaires qui ne peuvent se former qu’en présence d’une grande quantité de gaz carbonique, et à de hautes températures.Ils témoignent de la fin abrupte de l’épisode glaciaire.Comme si, presque instantanément, la Terre était passée d’un paysage polaire à un monde chaud et humide, caractérisé par une grande concentration de CO2.Comment la vie microbienne a-t-elle pu traverser cette épreuve ?On a d’abord pensé que ces microbes ancestraux avaient trouvé refuge dans le voisinage des seules sources de chaleur disponibles sous l’épaisse couche de glace : les sources hydrothermales, situées à plus de 2 500 mètres au fond des océans, et d’où s’échappent des jets d’eau chauffée par l’énergie provenant du centre de la Terre.La température de ces jets d’eau varie entre 2 °C et 30 °C, et peut même atteindre 350 °C.La lumière n’atteint pas les profondeurs où se trouvent ces îlots hydrothermaux.Le premier maillon de la chaîne alimentaire des groupes d’organismes qui y vivent ne peut donc pas se baser sur la photosynthèse, comme en surface.Ils vivent plutôt grâce à la chimiosynthèse, en utilisant le soufre plutôt que la lumière comme source d’énergie.Mais cette explication est jugée insuffisante, car on sait maintenant que de nombreux types d’algues photosynthétiques ont survécu à la glaciation.« U y a d’autres réponses », dit Warwick Vincent du Centre d’études nordiques à rilniversité Laval.Ses recherches ont démontré que la glace est un environnement tout à fait apte à accueillir de nombreuses formes de vie.« Une Terre boule de neige ne constitue pas un milieu si hostile, dit-il.Les commentaires doutant d’une éventuelle survie de certains organismes sur une Terre sous l’emprise de la glace viennent de chercheurs qui n’ont jamais visité le pôle Nord ni le pôle Sud.On y voit pourtant se développer une vie microbienne très Québec Science ~ Février 2001 39 Géologie Le fil des événements ¦t * Sur une plate-forme de glace dans le Nord du Canada.Le scénario La fabuleuse histoire de la Terre boule de neige est un enchaînement d'événements aussi rares que complexes.Le décor Il y a 750 millions d’années, au néoprotérozoïque, la grande valse de la tectonique des plaques rassemble toutes les terres émergées en un immense super-continent, appelé Rodi-nia.Il est situé au niveau de l'équateur, laissant les latitudes polaires à l'eau et aux glaciers.Au moment du déclenchement du processus de glaciation planétaire, Rodinia est sur le point de se fragmenter.Cet élément de décor jouera un rôle majeur.Les figurants Leur nombre est limité.À l'époque de ce scénario, la vie présente sur Terre est encore assez simple : des bactéries et des algues unicellulaires.Les organismes multicellulaires « modernes » n'entreront en scène que quelques millions d'années plus tard.La vedette Le phénomène vedette de notre histoire s'appelle l’albédo.Il décrit la façon dont la surface d’un sol réfléchit ou absorbe l'énergie solaire qu’elle reçoit.La glace, qui renvoie une grande portion de l'énergie, a un albédo très élevé.Elle tend ainsi à refroidir la température planétaire.Au contraire, les surfaces océaniques ont un albédo très faible, car elles absorbent une grande part de l’énergie solaire.Elles contribuent à réchauffer le globe.Le climat mondial est donc en partie déterminé par un équilibre entre la chaleur absorbée par l’océan et le froid maintenu par les glaciers.Maintenant, action ! ' / /> / ACTE 1 Emballement de Talbédo planétaire Le super-continent Rodinia joue un rôle crucial dans le déclenchement de la glaciation, et ce, de deux façons.D'abord, sa position équatoriale est déterminante.En effet, les précipitations sont plus importantes au niveau des tropiques.Or, l’érosion causée par les pluies emporte une grande quantité des nutriments du sol vers les océans, de quoi produire une abondance de matière organique.L'accroissement de l’activité biologique augmente donc considérablement la consommation de C02.L’activité organique se concentre donc près des continents.De plus, à cette époque, Rodinia est en train de se fragmenter et provoque la formation de plusieurs marges continentales.Ces nouveaux Petite surprise ! Longtemps avant le néoprotérozoïque, un autre événement glaciaire aurait été responsable de l'innovation la plus fondamentale de l'histoire de la vie : la cellule complexe ! Plusieurs chercheurs commencent en effet à relier l'apparition des eucaryotes à une grande glaciation globale.Les eucaryotes, ces organismes unicellulaires beaucoup plus complexes que leurs ancêtres procaryotes à cause de l'isolement de leur matériel génétique dans un noyau, représentent une étape essentielle vers le développement de la vie multicellulaire telle que nous la connaissons.Les Terres boule de neige, loin d'être des tombeaux de glace, seraient ainsi plutôt responsables des plus belles innovations de la vie.diversifiée qui présente beaucoup de similarités avec celle du néoprotérozoïque.» Sur les plates-formes de glace de McMurdo en Antarctique et de Ward Hunt dans l’Arctique canadien, des communautés bactériennes extrêmement diversifiées vivent sur plusieurs dizaines de mètres carrés de glace.« Ces tapis de microbes demeurent gelés pendant la plus grande partie de Tannée, dit Warwick Vincent.Ils ne s’éveillent que vers la fin de Tété, quand de petits étangs de glace fondue se forment.Ils profitent alors de très brèves périodes d’activité photosynthétique qui ne durent que quelques jours ou quelques semaines.» Ces tapis microbiens forment des micro-habitats pour des virus, des bactéries et même des organismes beaucoup plus complexes.Cette communauté survit grâce aux nutriments apportés par le vent ou emprisonnés dans la glace.En leur offrant une protection contre les ultraviolets et le gel, ces tapis ont peut-être permis à plusieurs types d’organismes de traverser la grande glaciation néoprotérozoïque.William T.Hyde n’a pas besoin de supposer l’existence de bactéries qui survivraient dans la glace.Ce chercheur du département d’océanographie de l’université du Texas croit plutôt en une version plus « douce » de la Terre boule de glace.Dans son modèle, basé sur des simulations climatiques, il avance l’hypothèse d’une bande équatoriale épargnée par les grands froids.Cette ceinture d’eau libre aurait servi de refuge à de nombreux organismes et aurait grandement facilité leur survie.Les traces de glaciers découvertes au niveau de l’équateur peuvent aussi « coller » à ce modèle, car la bande d’eau libre aurait probablement été discontinue, présentant plusieurs zones glacées.« Les données géologiques sont beaucoup plus faciles à interpréter si on considère un océan entièrement couvert de glace », constate cependant Paul Hoffman.Christopher McKay, de la Space Science Division à la NASA, pense que Ton a surestimé tout simplement l’épaisseur de la couche de glace au niveau des tropiques.« Si l’épaisseur de la glace ne dépendait que de la chaleur émanant du centre de la Terre, la glace serait 40 Québec Science - Février 2001 leuiiif 'ntdete ; m.milieux propices à la vie augmentent l'activité organique et contribuent à capter davantage de C02.L'éclatement de Rodinia, jumelé à sa position équatoriale, provoque donc une importante diminution de la concentration de C02 dans l'atmosphère, puis une diminution radicale de l'effet de serre, le C02 en étant le principal responsable.Résultat : la température du globe s'abaisse, les glaces polaires s'étendent, contribuant à augmenter l'albédo de la planète, ce qui amplifie le refroidissement global, lequel s’emballe alors.ACTE 2 La Terre boule de neige Une température moyenne de l'ordre de jfi# aurai' «r# dé# Ai*' ÿji>' ,lu^ Jl# pF^ i# X ir $ très épaisse, de l’ordre d’un kilomètre ou plus.Cependant, d’autres facteurs déterminent aussi l’épaisseur de la glace », dit-il.Les recherches qu’il a menées dans les vallées sèches (dry valleys) de PAntarc-tique lui ont permis de développer un modèle des transferts de chaleur dans une couche de glace pénétrée par les rayons solaires.Il se crée un équilibre où la glace qui se forme est exactement compensée par celle qui fond.En adaptant son modèle aux conditions du néoprotérozoïque, Christopher McKay constate que, sous les tropiques, la couche de glace ne devait pas dépasser 10 mètres.Or, une part relativement grande de la lu- , roit de la sar m Programmes de maîtrise m i université à dimension humaine Economique Enseignemen Environneme Études franç Fiscalité Génie aérosf Génie chimie Génie civil Génie électr Génie logici Génie méca Géographie Gérontoloa Des campus accueillants où l'on retrouve tous les services Un milieu de vie convivial, économique et sécuritaire Un environnement naturel d'une rare beauté Des programmes axés sur la formation pratique Un taux de placement exceptionnellement élevé pour les stages en entreprise Une masse salariale annuelle de 27 M$ versés aux stagiaires Un éventail imposant de groupes de recherche et de centres d'excellence Des domaines de recherche parmi les plus novateurs Au 1er rang des universités québécoises au chapitre > des redevances annuelles pour les découvertes de ses chercheuses et chercheurs i UNIVERSITE DE SHERBROOKE 1 800 267-UdeS www.usherb.ca comparée Mathématiques Microbiologie Pharmacologie Philosophie Physiologie i Physique Radiobiologie Sciences cliniques Télédétection Théologie » % uiuiuy itr Biologie cellulaii Chimie Éducation Études française! 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