Génomes des diatomées.

[GeLe]

Bonsoir.

En regardant la dernière publication de Paüle, je me suis demandé si des personnes, quelque part, établissaient les génomes des diatomées (pas les fossiles, forcément) de façon à les mettre en relation avec les différentes formes qu'elles présentent.

Vision optimiste et très naïve sans doute. D'ailleurs quelqu'un ici sait-il combien de chromosomes se trouvent dans une diatomée, si ce nombre est variable d'une espèce à l'autre...?

[Maraussan]

Oui bien sûr, pour aborder le sujet : rechercher pour commencer par "diatom genetic" ou "diatom genomic".

[GeLe]

Merci.

Ce que j'ai trouvé en 15 minutes m'apprend que le génome des diatomées est bien étudié, mais la relation avec la morphologie n'est pas envisagée. Ce serait trop simple, certainement.

[Maraussan]

La tâche est ardue, et pour paraphraser un ancien biologiste, "le jour où l'on saura tout des diatomées, on saura tout de la vie".

Néanmoins, un article qui peut t'instruire :
Quantified ensemble 3D surface features modeled as a window on centric diatom valve morphogenesis
Janice L. Pappas
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/468884v2.full

[Daniel]

Cet article fait surtout se questionner sur la nature du lien entre les mathématiques et la nature...

Il faut chercher ailleurs pour la connaissance des chromosomes de diatomées ou mème de leur gènes.

[Maraussan]

La génétique est aussi une affaire de mathématique, c'est la raison même du Département de Biologie de l’Ecole polytechnique...

[GeLe]

Cet article est vraiment épatant. Il est rassurant de constater que la complexité ne désarme pas tous les cerveaux humains. Les mathématiques et l'informatique sont une approche incontournable, qui apportera ce qu'elle peut apporter. D'autres fourniront les informations complémentaires : comment passe-t-on des gènes à la morphologie, via la biochimie. Tout cela me rend optimiste.

[Daniel]

Certes, les mathématiques ont une incroyable puissance de modélisation et tout peut être sujet à calculs, statistiques...

Bien sur, les modèles basés sur des hypothèses simplifiées, voire inexactes peuvent fonctionner un temps ou dans un contexte donné. Par exemple, la géométrie euclidienne nous a bien servi, mème sur une Terre de forme patatoïde et à surface non plane.

Mais il ne faut pas se limiter aux analogies et en l’occurrence, j'ai l'impression que cet article est comme le livre de d'Arcy Thomson "on Growth of form", ils essaient d'expliquer le résultat de l'action du génome sans rien faire intervenir de celui-ci, comme d'Arcy essaie d'expliquer la forme animale sans rien comprendre au fond des processus évolutifs et à la génétique .

comment passe-t-on des gènes à la morphologie, via la biochimie

Effectivement c'est la question à laquelle ne répond pas l'article qui "peut instruire" néanmoins. Mais si ce thème à été abordé dès la fin du XXe siècle avec la biologie moléculaire, il reste encore largement du domaine de la recherche actuellement. C'est parce que nous n'avons pas encore de "bonnes réponses" que cela reste fascinant...

[Bernard-J]

L'article mentionné ci-dessous devrait répondre à la plupart de vos questions, mais il est très complexe - il présente aussi de belles photos.
Il y a actuellement une intense recherche sur ce sujet et de nombreuses approches mathématiques bien adaptées au vu des motifs répétitifs des frustules. Ces études sont surtout soutenues pour les nanotechnologies, micro-robots, etc...
Ainsi, les séquences entières de génomes de diatomées avancent bon train, ainsi que l'étude des gènes impliqués dans la morphogenèse. Trouver les liens entre les formes et les fonctions est le sujet principal de cette review.

Diatom Frustule Morphogenesis and Function: a Multidisciplinary Survey - 2017
https://www.sciencedirect.com/science/a ... 8717301265

Cet article de 18 pages peut être téléchargé ici:
https://tinyurl.com/yywe53gh

Frustule morphogenesis.jpg (132.57 Kio) Vu 3569 fois

[GeLe]

Merci pour cet article tout-à-fait opportun.

Si ces recherches étaient cotées en Bourse, je ne me risquerais pas à acheter des actions. Ils écrivent "Genes and genetics are important factors in development and evolution, but it can be argued that first and foremost organisms have to abide to physical and mathematical laws, globally and locally. A problem is that biology, in general, does not have laws like physics has...". Cela me rappelle une phrase d'Ilya Prigogine, approximativement : "pour comprendre physiquement les êtres vivants, il faudrait inventer de nouvelles mathématiques". Alors je ne crois pas que les mathématiques seules, telles qu'elles sont utilisées ici (équations différentielles) peuvent rendre compte de la diversité des formes et de la complexité. Certes ils écrivent qu'il s'agit d'un travail interdisciplinaire et évoquent les manipulations génétiques (on change un gène, que ce passe-t-il alors) mais dans ces conditions la démarche heuristique est plus empirique que mathématique.
Remarquable néanmoins l'intelligence et la quantité de travail développées dans ces recherches (apportant la frustration de lire des équations aussi incompréhensibles que celles de la physique quantique).