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Le génome d’un mammouth laineux reconstitué en 3D, à partir de chromosomes "fossiles"
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Le génome d’un mammouth laineux reconstitué en 3D, à partir de chromosomes "fossiles"

Première mondiale : le génome d'un animal disparu a pu être reconstitué avec ses structures chromosomiques en 3D. Une étape de plus vers la désextinction du mammouth laineux, un projet qui reste encore lointain et pas vraiment souhaitable, selon la majorité de la communauté scientifique.

Un million de fois plus long que les brins d'ADN ancien (ADNa) récupérés jusqu'à présent ! Les chromosomes fossiles extirpés de deux spécimens de mammouths laineux sibériens constituent une avancée révolutionnaire pour les scientifiques qui étudient les espèces disparues. Et pour ceux qui tentent de créer des hybrides possédant certains de leurs gènes.

Des chromosomes vitrifiés

Pour dénicher ces chromosomes, une équipe internationale s'est mis en quête de spécimens de mammouths laineux (Mammuthus primigenius) bien conservés. Les chercheurs ont examiné plusieurs dizaines d'échantillons pendant cinq ans avant de tomber sur le "jackpot" : un mammouth exceptionnellement bien préservé qui a été exhumé dans le nord-est de la Sibérie, en 2018.

De fait, les images (voir les vidéos ci-dessous) attestent de sa formidable conservation dans les glaces. "Nous pensons qu’il s’est spontanément lyophilisé peu de temps après sa mort", a expliqué, lors d'une conférence en ligne, Olga Dudchenko du Centre pour l'architecture du génome du College Baylor de Médecine, au Texas. Cette déshydratation conjuguée au froid polaire a fait que ses cellules ont connu une transition de phase : elles se sont carrément vitrifiées avec tout leur contenu, dont les organites et l'ADN du noyau.

Pour examiner ce trésor génétique, les chercheurs ont appliqué des méthodes d'autopsies en cours dans les investigations légales. Et ils ont ainsi prélevé un échantillon de peau derrière une des oreilles de l'animal afin d'obtenir de l'ADN de bonne qualité. Celui-ci a été traité avec une technique développée pour l'occasion, nommée PaleoHi-C. Elle permet de détecter les sections d’ADN susceptibles d’être à proximité spatiale et d’interagir les unes avec les autres dans le noyau. Cela permet, en quelque sorte, de produire un modèle de l'arrangement en trois dimensions des molécules. Les chercheurs ont ensuite combiné les informations issues de l’analyse Hi-C avec le séquençage de l’ADN en utilisant les génomes des éléphants actuels comme point de comparaison.

Et le résultat a été au-dessus de toutes leurs espérances : le caryotype du mammouth a pu être reconstitué ! C'est une première pour un animal disparu. Habituellement, les séquences d'ADN récupérées ne permettent ni de connaître le nombre de gènes de l'animal, ni même comment ceux-ci sont arrangés en chromosomes. Dans leur article, publié dans la revue Cell, les auteurs révèlent ainsi que le mammouth laineux, comme les éléphants modernes, possédaient 28 chromosomes. 

Qu'est-ce qui différencie le mammouth de l'éléphant ?

Encore plus fort, les chercheurs ont été capables d'observer les boucles nanométriques qui mettent les facteurs de transcription en contact avec les gènes qu’ils contrôlent. Ce qui leur a permis de définir quels gènes étaient activés ou non et de comparer ce schéma d'activation avec celui des éléphants. Première constatation, c'est de l'éléphant d'Asie (Elephas maximus) que le mammouth laineux est le plus proche. Mais il existe tout de même des différences dans l'expression de certains de leurs gènes dont, et ce n'est pas une surprise, ceux dédiés au contrôle de la fourrure et de la résistance au froid.

Mais ce n'est là que le début des découvertes et les chromosomes glacés de ce mammouth vont désormais pouvoir être examinés par d'autres équipes encore plus spécialisées. "Il s’agit d’un type de données extraordinairement nouveau, et c’est la première mesure de l’activité génique spécifique à une cellule dans un échantillon d’ADN ancien", rappelle Marc A. Marti-Renom, du Centre national d'analyse du génome, à Barcelone (Espagne).

Des analyses ont aussi été menées sur un deuxième mammouth bien connu, prénommé Yuka, qui est une jeune femelle probablement tuée par un lion des cavernes, il y a 39.000 ans, et dont la carcasse a été en partie consommée par des humains. Elles ont confirmé le potentiel de cette nouvelle technique de rétablissement des chromosomes préservés dans de si particulières conditions. Les chercheurs estiment, cependant, qu'il sera possible de l'appliquer à d'autres ADNa, hors de la glace pour des espèces disparues récemment ou pour des spécimens conservés dans de très bonnes conditions dans des musées, y compris des momies humaines.

Vers la renaissance du mammouth ?

Bien évidemment, la possibilité d'obtenir des chromosomes vitrifiés a tout de suite été lue comme une possibilité de "déséteindre" le mammouth laineux. Un Graal pour certains scientifiques, et de gros investisseurs, qui prétendent pouvoir faire renaître cet animal. D'un point de vue technique, cette découverte constitue une étape importante dans cette voie, expliquent les auteurs, puisque l'un des obstacles était jusqu'à présent de ne pas disposer d'assez de matériel génétique pour y arriver. C'est maintenant une chose acquise. Il reste néanmoins de nombreux problèmes à résoudre, du clonage d'un animal aussi gros jusqu'à la naissance d'un bébé mammouth.

Et surtout, les chromosomes ne font pas tout ! "Au final, les gènes fonctionnels chez le mammouth ne sont pas tellement différents de ceux activés chez l'éléphant, mis à part quelques spécificités", explique Erez Lieberman Aiden, du College Baylor de Médecine, à Houston (Etats-Unis). Aussi ce qui fait "l'essence même du mammouth laineux" reste encore à saisir. De plus, cette étude ne porte que sur des cellules de la peau : pour comprendre l'organisation et l'expression spécifique des gènes de cet animal, il faudrait pouvoir étudier de l'ADN mitochondrial et de l'ADN nucléaire de plusieurs autres régions : cerveau, organes, muscles... Ce qui pourrait s'avérer possible si du matériel d'aussi bonne qualité est retrouvé.

Enfin se pose la question éthique : existe-t-il un intérêt à faire renaître un mammouth laineux, sachant que de toute façon, il ne sera qu'un hybride issu d'un ovocyte d'éléphante d'Asie ? Non, répondent de concert tous les scientifiques, une dizaine, présents lors de la conférence de presse. "Nous n'étudions pas le passé pour le reproduire mais pour le connaître et en tirer des enseignements pour le présent", insiste Erez Lieberman Aiden. Quant à Olga Dudchenko, elle souligne "que l'humain est l'espèce clé de notre époque et que cela engendre une responsabilité extraordinaire. J'espère que nous agirons de manière responsable avec toutes les puissantes technologies à notre disposition, la désextinction en étant une".


Source : Joël Ignasse / Sciences et Avenir
Crédit : BETH ZAIKEN

Illustration artistique représentant un mammouth laineux en Sibérie.

Le génome d’un mammouth laineux reconstitué en 3D, à partir de chromosomes "fossiles" Actualités

Le génome d’un mammouth laineux reconstitué en 3D, à partir de chromosomes "fossiles"

Première mondiale : le génome d'un animal disparu a pu être reconstitué avec ses structures chromosomiques en 3D. Une étape de plus vers la désextinction du mammouth laineux, un projet qui reste encore lointain et pas vraiment souhaitable, selon la majorité de la communauté scientifique.

Un million de fois plus long que les brins d'ADN ancien (ADNa) récupérés jusqu'à présent ! Les chromosomes fossiles extirpés de deux spécimens de mammouths laineux sibériens constituent une avancée révolutionnaire pour les scientifiques qui étudient les espèces disparues. Et pour ceux qui tentent de créer des hybrides possédant certains de leurs gènes.

Des chromosomes vitrifiés

Pour dénicher ces chromosomes, une équipe internationale s'est mis en quête de spécimens de mammouths laineux (Mammuthus primigenius) bien conservés. Les chercheurs ont examiné plusieurs dizaines d'échantillons pendant cinq ans avant de tomber sur le "jackpot" : un mammouth exceptionnellement bien préservé qui a été exhumé dans le nord-est de la Sibérie, en 2018.

De fait, les images (voir les vidéos ci-dessous) attestent de sa formidable conservation dans les glaces. "Nous pensons qu’il s’est spontanément lyophilisé peu de temps après sa mort", a expliqué, lors d'une conférence en ligne, Olga Dudchenko du Centre pour l'architecture du génome du College Baylor de Médecine, au Texas. Cette déshydratation conjuguée au froid polaire a fait que ses cellules ont connu une transition de phase : elles se sont carrément vitrifiées avec tout leur contenu, dont les organites et l'ADN du noyau.

Pour examiner ce trésor génétique, les chercheurs ont appliqué des méthodes d'autopsies en cours dans les investigations légales. Et ils ont ainsi prélevé un échantillon de peau derrière une des oreilles de l'animal afin d'obtenir de l'ADN de bonne qualité. Celui-ci a été traité avec une technique développée pour l'occasion, nommée PaleoHi-C. Elle permet de détecter les sections d’ADN susceptibles d’être à proximité spatiale et d’interagir les unes avec les autres dans le noyau. Cela permet, en quelque sorte, de produire un modèle de l'arrangement en trois dimensions des molécules. Les chercheurs ont ensuite combiné les informations issues de l’analyse Hi-C avec le séquençage de l’ADN en utilisant les génomes des éléphants actuels comme point de comparaison.

Et le résultat a été au-dessus de toutes leurs espérances : le caryotype du mammouth a pu être reconstitué ! C'est une première pour un animal disparu. Habituellement, les séquences d'ADN récupérées ne permettent ni de connaître le nombre de gènes de l'animal, ni même comment ceux-ci sont arrangés en chromosomes. Dans leur article, publié dans la revue Cell, les auteurs révèlent ainsi que le mammouth laineux, comme les éléphants modernes, possédaient 28 chromosomes. 

Qu'est-ce qui différencie le mammouth de l'éléphant ?

Encore plus fort, les chercheurs ont été capables d'observer les boucles nanométriques qui mettent les facteurs de transcription en contact avec les gènes qu’ils contrôlent. Ce qui leur a permis de définir quels gènes étaient activés ou non et de comparer ce schéma d'activation avec celui des éléphants. Première constatation, c'est de l'éléphant d'Asie (Elephas maximus) que le mammouth laineux est le plus proche. Mais il existe tout de même des différences dans l'expression de certains de leurs gènes dont, et ce n'est pas une surprise, ceux dédiés au contrôle de la fourrure et de la résistance au froid.

Mais ce n'est là que le début des découvertes et les chromosomes glacés de ce mammouth vont désormais pouvoir être examinés par d'autres équipes encore plus spécialisées. "Il s’agit d’un type de données extraordinairement nouveau, et c’est la première mesure de l’activité génique spécifique à une cellule dans un échantillon d’ADN ancien", rappelle Marc A. Marti-Renom, du Centre national d'analyse du génome, à Barcelone (Espagne).

Des analyses ont aussi été menées sur un deuxième mammouth bien connu, prénommé Yuka, qui est une jeune femelle probablement tuée par un lion des cavernes, il y a 39.000 ans, et dont la carcasse a été en partie consommée par des humains. Elles ont confirmé le potentiel de cette nouvelle technique de rétablissement des chromosomes préservés dans de si particulières conditions. Les chercheurs estiment, cependant, qu'il sera possible de l'appliquer à d'autres ADNa, hors de la glace pour des espèces disparues récemment ou pour des spécimens conservés dans de très bonnes conditions dans des musées, y compris des momies humaines.

Vers la renaissance du mammouth ?

Bien évidemment, la possibilité d'obtenir des chromosomes vitrifiés a tout de suite été lue comme une possibilité de "déséteindre" le mammouth laineux. Un Graal pour certains scientifiques, et de gros investisseurs, qui prétendent pouvoir faire renaître cet animal. D'un point de vue technique, cette découverte constitue une étape importante dans cette voie, expliquent les auteurs, puisque l'un des obstacles était jusqu'à présent de ne pas disposer d'assez de matériel génétique pour y arriver. C'est maintenant une chose acquise. Il reste néanmoins de nombreux problèmes à résoudre, du clonage d'un animal aussi gros jusqu'à la naissance d'un bébé mammouth.

Et surtout, les chromosomes ne font pas tout ! "Au final, les gènes fonctionnels chez le mammouth ne sont pas tellement différents de ceux activés chez l'éléphant, mis à part quelques spécificités", explique Erez Lieberman Aiden, du College Baylor de Médecine, à Houston (Etats-Unis). Aussi ce qui fait "l'essence même du mammouth laineux" reste encore à saisir. De plus, cette étude ne porte que sur des cellules de la peau : pour comprendre l'organisation et l'expression spécifique des gènes de cet animal, il faudrait pouvoir étudier de l'ADN mitochondrial et de l'ADN nucléaire de plusieurs autres régions : cerveau, organes, muscles... Ce qui pourrait s'avérer possible si du matériel d'aussi bonne qualité est retrouvé.

Enfin se pose la question éthique : existe-t-il un intérêt à faire renaître un mammouth laineux, sachant que de toute façon, il ne sera qu'un hybride issu d'un ovocyte d'éléphante d'Asie ? Non, répondent de concert tous les scientifiques, une dizaine, présents lors de la conférence de presse. "Nous n'étudions pas le passé pour le reproduire mais pour le connaître et en tirer des enseignements pour le présent", insiste Erez Lieberman Aiden. Quant à Olga Dudchenko, elle souligne "que l'humain est l'espèce clé de notre époque et que cela engendre une responsabilité extraordinaire. J'espère que nous agirons de manière responsable avec toutes les puissantes technologies à notre disposition, la désextinction en étant une".


Source : Joël Ignasse / Sciences et Avenir
Crédit : BETH ZAIKEN

Illustration artistique représentant un mammouth laineux en Sibérie.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

11 - Aude

►Jusqu'au 21 septembre

EXPOSITION
"ESCALE EN MÉDITERRANÉE ROMAINE"
 
Après 10 années de recherches, et à travers plus de 150 objets archéologiques, l'exposition présente les principaux sites du système portuaire narbonnais, inscrit le port de Narbo Martius dans le réseau des ports de commerce romains de Méditerranée occidentale et détaille les activités et les métiers qui se développaient au sein de ce port. 

Musée Narbo Via
2 avenue André Mècle
11100 Narbonne
04 68 90 28 90
https://narbovia.fr

25 - Doubs

►Jusqu'au 30 avril 

EXPOSITION 
"URGENCE CARBONE"

Urgence Carbone, œuvre d’Iris Leroyer réalisée en charbon de bois, symbolise une Terre carbonisée, qui souligne notre inertie face aux dérèglements de notre planète, en péril. Cette œuvre entre ainsi en dialogue avec les projections en grand format des sites du patrimoine mondial dans le Centre de lumières. 

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
03 81 54 45 13
www.salineroyale.com

26 - Drôme

►Le 29 mars

ATELIER VANNERIE SAUVAGE 

Découvrez l'art de la vannerie sauvage lors de notre session d'initiation animée par Christine Larat-Lini. Vannerie aléatoire à base de ronces, clématite et elaeagnus. 
Places limitées à 6. Tarif : aterier + visite du jardin 25 €. Matériel fourni. Réservation : boutique-erikborja.fr  

Jardin Zen d’Erik Borja
26600 Beaumont-Monteux
04 75 07 32 27 
www.erikborja.fr

131 - Haute-Garonne

►Le 27 avril

"JOURNÉE COCKPIT"
AILES ANCIENNES TOULOUSE

Les Ailes Anciennes organisent leur 1ère édition 2025 de la célèbre "Journée Cockpit". Cette année notre association a choisi de mettre à l’honneur l’aviation et l’automobile. Seront donc présents les membres de l’association « American Feeling Car Club » créée en 1989. Ces passionnés présenteront quelques-uns de leurs plus beaux véhicules américains à côté de nos aéronefs.

Ailes Anciennes Toulouse
Parking Site Aéroscopia - Allée André Turcat
31700 Blagnac
05 62 13 78 10
www.aatlse.org

38 - Isère

►Jusqu'au 30 mars 

EXPOSITION
"ARCABAS, L’ÉTOFFE HAUTE EN COULEUR"

Outre les toiles de jute et l’impression sur soie que l’on retrouve dans l’église de Saint-Hugues, l’exposition présente des objets textiles conçus par Arcabas. Dans son œuvre picturale dont certains tableaux sont également présentés, les motifs des costumes, les drapés témoignent d’une recherche plastique constante.

Musée arcabas en Chartreuse
Eglise de Saint-Hugues
38380 Saint-Pierre-de-Chartreuse
04 76 88 65 01
https://musees.isere.fr

52 - Haute-Marne

►Jusqu’au 21 mars

EXPOSITION
"MANGER ET BOIRE À LA TABLE DE NOS ANCÊTRES"

Cette exposition permet au grand public d’approcher le quotidien de nos ancêtres à travers leur vaisselle de table. Elle a pour but de présenter la manière dont on mange et boit à travers les âges. Elle évoque également la place des hommes et des femmes, réservée à cette pratique sociale, avec le matériel et les instruments qui y sont associés. 

Musée de Saint-Dizier
17 rue de la Victoire 
52100 Saint-Dizier
03 25 07 31 50
www.saint-dizier.fr

►Du 9 avril au 21 septembre

EXPOSITION
"AOTEAROA NOUVELLE-ZÉLANDE, LES PROTECTEURS DE L’ARCHE PERDUE"

Sabine Bernert vous guidera à la rencontre du rare Kakapo, ce perroquet nocturne au bord de l’extinction, de l’étonnant Kiwi et du mystérieux Tuatara, un reptile aux origines préhistoriques. À travers des récits émouvants et des témoignages inspirants, découvrez le combat quotidien de leurs protecteurs dévoués, déterminés à préserver ces trésors uniques. Un voyage entre légendes et réalités.

Musée de Saint-Dizier
17 rue de la Victoire 
52100 Saint-Dizier
03 25 07 31 50
www.saint-dizier.fr

62 - Pas-de-Calais

►Du 22 mars au 4 avril

EXPOSITION
"CLUB DE PEINTURE DE BARLIN"

Au Musée Municipal Bruno Danvin, le Club de peinture de Barlin, animé par Laetitia Morez, expose 9 artistes (peinture, pastel, acrylique...).

Musée municipal Bruno Danvin
Rue Oscar Ricque
62130 Saint-Pol-sur-Ternoise
03 21 04 56 25 / 07 89 08 15 64 
www.saintpolsurternoise.fr

63 - Puy-de-Dôme

►Jusqu'au 18 mai

EXPOSITIONS
"Les extraordinaires aventures de Jean-Pierre Alibert" 
"Le Cabinet de Curiosités de Riom Limagne et Volcans" 
"Attention fragile !"

Le musée Mandet présente trois expositions inédites, mêlant art, histoire et sensibilisation environnementale. À travers ces expositions, vous découvrirez la richesse du monde animal, de l’héritage d’un aventurier du XIXe siècle et d’une création artistique participative unique inspirée des cabinets de curiosités.

Musée Mandet
14 rue de l’Hôtel de Ville
63200 Riom
04 73 38 18 53
www.rlv.eu/decouvrir/musees/musee-mandet-1

67 - Bas-Rhin

►Jusqu'au 6 avril

EXPOSITION PHOTOGRAPHIQUE
"MOSSI : UN VASE, DES SAVOIR-FAIRE"

Découvrez les différentes étapes de fabrication du vase Mossi au travers des images prises à la manufacture Lalique par Karine Faby, un des Meilleurs Ouvriers de France 2023 en photographie industrielle.

Musée Lalique
40 rue du Hochberg
67290 Wingen-sur-Moder
03 88 89 08 14
www.musee-lalique.com

►Du 31 mars au 6 avril

MUSÉE LALIQUE
"JOURNÉES EUROPÉENNES DES MÉTIERS D’ART"

Le Musée Lalique propose des démonstrations par des personnes travaillant à la cristallerie, personnalisation d’objets achetés en boutique via une petite gravure et un jeu inédit pour tenter de gagner une visite de la manufacture ! Un atelier satinage à partir de 7 ans les 5 et 6 avril. 

Musée Lalique
40 rue du Hochberg
67290 Wingen-sur-Moder
03 88 89 08 14
www.musee-lalique.com

71 - Saône-et-Loire

►Du 19 avril au 4 mai

"ATELIERS VACANCES DE PRINTEMPS"
LA MAISON DU CHAROLAIS

Des ateliers pour toute la famille : le hamburger du printemps avec une recette de pain vert, de fleurs et de feuilles avec une recette surprise, les petits artistes pourront se divertir avec l’atelier la "charolaise prend des couleurs" et la "charolaise en pointillés", et pour les amateurs de suspens, la chasse au trésor.

La Maison du Charolais
43 route de Mâcon
71120 Charolles
03 85 88 04 00
https://www.maison-charolais.com

75 - Paris

►Jusqu'au 11 mai 

EMPREINTE CARBONE, L'EXPO !

Conçue pour un public familial et articulée en trois parties, Empreinte carbone, l’expo ! vise à déconstruire les présupposés et les idées reçues sur notre empreinte carbone, à en examiner les mécanismes et à proposer aux visiteurs un espace de réflexion sur les actions à mener face au défi du changement climatique. 

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

►Jusqu'au 16 novembre 

EXPOSITION
"PAULA PADANI. LA DANSE MIGRANTE : HAMBOURG, TEL-AVIV, PARIS"

L’exposition retrace le parcours méconnu de la danseuse Paula Padani (1913-2001) à travers plus de 250 photographies, affiches, documents et costumes. Par sa vision du mouvement comme force de vie, par sa capacité de rebond entre plusieurs pays et cultures, elle aura frayé de nouvelles routes pour son art et joué un rôle pionnier dans l’émergence de la danse contemporaine israélienne. 

Musée d’art et d’histoire du Judaïsme
71 rue du Temple
75001 Paris
01 53 01 86 53
www.mahj.org

84 - Vaucluse

►Le 19 mars 

EXPOSITION
"UN MUSÉE, UN JARDIN"

Une invitation à découvrir le lieu, le musée, son histoire et ses collections d’arts décoratifs, avec des focus sur quelques objets. Mais aussi, le jardin traversé par le Canal de Vaucluse, refuge de la Ligue pour la Protection des Oiseaux, où l’on agit pour la biodiversité. Mercredi 19 mars 2025 à 17h30.  

Musée Louis Vouland
17 rue Victor-Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com

►Jusqu'au 10 juin

EXPOSITIONS
"CIRCUIT COURT & DÉTOURS"

Une exposition sous le signe du "local", et du mouvement. Paysages, scènes de la vie quotidienne, portraits et natures mortes, peintres des 19e et 20e siècles liés à Avignon ou sa région, œuvres issues de collections particulières des environs d'Avignon et du musée Vouland. 

Musée Louis Vouland
17 rue Victor-Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com

►Jusqu'au 10 juin

EXPOSITIONS
JEAN-PIERRE GRAS (1879-1964)

Sculpteur et peintre avignonnais, Jean-Pierre Gras est le fils du félibre Félix Gras. Élève de Pierre Grivolas proche de nombreux artistes de la « nouvelle école d’Avignon », il est membre du Groupe des Treize.

 Musée Louis Vouland
17 rue Victor-Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com

►Jusqu'à mars 2026

EXPOSITION
"LES VOYAGES"

L'exposition Centenaire Robert Laurent-Vibert donne un aperçu de son héritage à travers sa collection privée sur le thème du voyage. L'exposition présente cartographies et livres de voyage du XVIe au XVIII siècles, les peintures de Pierre Beppi-Martin et Charles Martel, ainsi que les photographies de Mohamed Mahdy et Clément Chapillon.

Château de Lourmarin
2 avenue Laurent Vibert
84160 Lourmarin
04 90 68 15 23
www.chateaudelourmarin.com

Lieux:
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