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Le blog des Bactéries et de l'Evolution

En astrologie biologiste, 1974 fut l'Année du Nématode

13 Avril 2007 , Rédigé par Benjamin Publié dans #Divers Sciences

Introduction

Dans le billet précédent, je résumais en une phrase la longue carrière de Sydney Brenner, rappelant notammant qu'il fut à l'origine de l'utilisation massive du nématode Caenorhabditis elegans en tant qu'organisme modèle pour la génétique et le développement. En effet, le sympathique animal (voir ci-contre; il n'a qu'un défaut, il se nourrit de bactéries), long d'un millimètre environ, possède 959 cellules (pour l'hermaphrodite; la version mâle en possède 1031) dont 302 neurones. Sans blagues, à la cellule près. Avec un programme de développement aussi pointilleux, sa simplicité de manipulation, son temps de génération court, sa sexualité déroutante et sa génétique conviviale, C. elegans s'est vite imposé dans les laboratoires.

Oui, mais vite comment? Est-ce réellement grâce à Brenner? Je ne serais qu'une moitié de chercheur si je ne cherchais pas la réponse de mes petites mains...


Matériels et Méthodes (de la scientométrie faite avec les pieds, certes, mais mes pieds.)

La seule mesure à ma disposition est le nombre d'articles traitant de C. elegans. J'ai donc choisi une base de données en biologie (PubMed) et recherché tous les articles en lien avec la bête; j'ai donc tapé "Caenorhabditis elegans" dans le champ de recherche. Sortent 11992 publications (nombre qui aura changé demain, mais je m'intéresse aux années passées). J'ai heureusement la possibilité de les classer par date de publication et à raison de 500 par page. J'utilise alors la fonction de recherche de mon navigateur (Mozilla Firefox 2) pour trouver le dernier article de chaque année. Pour éviter les interférence avec l'année de publication électronique (qui correspond à l'acceptation d'un article par un journal et sa publication en ligne), je recherche la chaîne de caractères ". 2005", car l'année de publication "papier" est toujours précédée du nom du journal suivi d'un point. Comme cette recherche me donne la première occurence de ". 2005" en descendant la page, il m'est donc facile de trouver dans cette page le dernier article de 2006, qui est aussi le premier publié cette année-là, et son numéro d'ordre dans la liste. Je sais que ça paraît compliqué, il faut le faire soi-même (ou mieux l'expliquer, Benjamin!). Le reste, c'est du excel, pardon, du open office, et ça donne:

Résultats et Discussion, imbriqués car le style article est peu convivial et ô combien peu bloguesque

Nombre de publications traitant de Caenorhabditis elegans par année. La flèche marque l'année 1974, date de la publication des premiers articles de Brenner sur C. elegans.

Le nombre d'articles traitant de C. elegans augment régulièrement depuis les années 1970, quand le nématode est sorti de l'ombre. L'augmentation est plus sensible au cours des années 1990, ce qui peut être lié soit à ce que j'appelle par-devers moi l'âge du séquençage, soit au "réveil" d'une croissance exponentielle qui serait masquée par le creux de l'année 1991.

Ces travaux pratiques de scientométrie sont plutôt amusants, et je conseille à tous les thésards d'appliquer cette petite méthode à leur sujet . Attention si la courbe descend...

Comme vous pouvez le voir sur la photo d'écran qui figure ci-dessous, Sydney Brenner a bien été à l'origine de l'usage du nématode. Ce n'est pas que personne ne me l'avait dit, mais c'est mieux de s'en rendre compte par soi-même. Dans la dernière page des articles trouvés sur PubMed (donc les plus anciens), ma petite fonction de recherche m'a permis de surligner les occurence de "Brenner" (notez également la présence discrète de FoxyTune en bas de la fenêtre). En 1974, qui marque le début des "années nématode", Brenner publie une vague d'articles. Le seul qui ne soit pas de lui (tiens? un Nature?) provient en réalité des cosignataires de ses autres articles...
Fait qui ne manque pas de me surprendre, il n'a pas commencé par un article du type "Une mutation X du gène Y est impliquée dans le phénotype Z de C. elegans, et, en passant, l'animal est plutôt pratique". Non, si vous avez de bons yeux, vous verrez que ses premiers articles s'intitulent "the genetics of C. elegans" et "the DNA of C. elegans", que l'on pourrait sous-titrer "C. elegans, organisme modèle: Mode d'emploi". Il est tard et ceci m'inspire quelques vers (sans jeu de mots):
Cette année-là
On le publiait pour la première fois
Les chercheurs ne le connaissaient pas
Quelle année, cette année là
Cette année-là
Le nématode venait d'ouvrir ses ailes
Entraînant la biomol et la biocell
Sydney Brenner aimait ça

Parmi les précurseurs (donc avant 1974), on trouve des articles de zoologie ou de physiologie, mais tout de même au moins un article de génétique moléculaire, avec caractérisation d'un mutant au niveau génétique! Ce genre d'article m'est familier, mais invinciblement s'impose à mon esprit qu'en ces temps reculés ils n'avaient ni PCR, ni ordinateurs (ni Bactérioblog), et allaient au laboratoire à cheval en se gardant des jacqueries et du communisme. Ces généticiens en cottes de maille sont français, ont même publié en français(!), ce qui est impensable à notre époque moderne eet en Biologie. Ils se nomment MM Dion, Beguet, Brun, et ont effectué des cartographies génétiques du nématode, donc des travaux qui auraient pu précéder ceux de Brenner. Ceci dit, je ne pense pas que ces travaux aient eu un impact suffisant pour participer significativement au lancement du nématode; même si Brenner a (probablement) rencontré ces chercheurs, cela montre tout au plus qu'il n'a pas bâti sur du sable.

Il aurait été souhaitable d'avoir encore plus de données antérieures à 1967, mais avec une recherche du type "DNA", PubMed est capable de remonter à 1950. J'en déduis que PubMed ne voit pas de nématode de 1950 à 1967. Il existe certainement d'autres références plus anciennes pour C. elegans, mais plus probablement dans le domaine de la zoologie et de la classification que de la biologie moléculaire et cellulaire, discipline d'ailleurs créée dans les années 50-60. De même, il serait pertinent d'avoir un point de comparaison : on pourrait penser que le nombre d'articles traitant de C. elegans est tiré vers le haut par le nombre global d'articles publiés chaque année, probablement en constante augmentation. Prendre cet effet en compte serait intéressant, mais ne suffirait pas: le nombre annuel de publications n'a pas été multiplié par 500 ou 1000 en quarante ans! Faudrait-il prendre un autre organisme pour comparaison? un organisme modèle ou non? Dans le premier cas, on verrait une tendance similaire (la drosophile Drosophila melanogaster est la chose des généticiens depuis 100 ans, Escherichia coli la bête de cirque des microbiologistes depuis 50 ans, et pour les deux le nombre de publications augmente). Dans le second cas, on ne verrait... rien. Le nombre de publications autour de Heterodera glycines (un autre ver pris au hasard) est très faible et dépend de préoccupations sanitaires ou économiques. Admettons donc l'augmentation du nombre de publications autour de C. elegans comme un succès de cet organisme modèle, et, pour finir, tâchons de caractériser cette hausse. Comme pour toutes les augmentations scpectaculaires, on cherche du côté de l'exponentielle. Après linéarisation (passage au logarithme népérien en l'occurrence), on effectue une petite régression linéaire qui nous dit si la croissance est bien exponentielle:
Pourquoi pas... le coefficient de corrélation est de 0,97, mais on peut toujours réduire le nombre de points concernés pour éviter le démarrage poussif et la saturation de la courbe à la fin. Ca ne vous rappelle rien? Latence, phase exponentielle, phase stationaire... Je pense très fort à une croissance bactérienne!

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Enro 15/04/2007 16:37

Tom > D'après Wikipédia, C. elegans a été identifié et déterminé en 1900 par Émile Maupas, un français !

Tom Roud 15/04/2007 15:44

Très très intéressant tout cela... mais un mythe s'effondre pour moi ! Je croyais que C.elegans était une vraie invention de Brenner (au sens archéologique) : le mythe que j'ai entendu est qu'il était allé recueillir des vers dans son jardin et avait finalement sélectionné la deuxième souche trouvée, qu'il avait baptisée C. elegans. La première était un autre nématode, étudié actuellement parce que le mécanisme de développement de la vulve est différent. Donc, il n'est pas le premier à avoir étudié la bête...

Matthieu 14/04/2007 16:47

Tres belle étude ! quand je vois ce genre de graphe, je ne peux m'empecher de penser à la théorie des mèmes de Dawkins. En même temps, mais si la théorie est belle, je ne crois pas qu'elle s'accompagne de modèle de diffusion de ce genre de "concepts", ce qui limite sa testabilité. si l'on prend ton analogie avec la croissance bactérienne, comment sont caractérisées les phases de latence et de saturation ? On pourrait peut-etre trouver une analogie mèmique, avec un degré minimal de diffusion en dessous duquel les scientifiques ne pretent pas attention à une nouvelle idée, puis, au-dessus de ce seuil et si l'idée est bonne, diffusion exponentielle, puis atteinte d'un seuil de saturation. Interessant, en tt cas...  

Enro 14/04/2007 14:32

Notons que tu as bien fait de ne pas utiliser le thésaurus MeSH (mon premier réflexe) puisque le terme "Caenorhabditis" a été ajouté en 1979 seulement... Donc vive la recherche plein texte pour la bibliométrie ! ;-)