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Percevoir les éléments de notre cosmos

25 avril 2007

À vingt années-lumière, une autre Terre

Une équipe franco-suisse a détecté la première exoplanète où pourrait exister de l'eau liquide. Elle se trouve à seulement 20,5 années-lumière de notre système solaire.

HABITABLE, mais pas forcément habitée : la planète découverte par une équipe d'astronomes français, suisses et portugais autour de l'étoile Gliese 581, à seulement 20,5 années-lumière de la Terre, pourrait abriter un océan d'eau liquide. Comme la présence d'eau est une condition nécessaire, bien que pas suffisante, pour l'apparition de la vie, il s'agit d'un événement considérable pour la communauté scientifique et, au-delà, pour l'humanité tout entière. Comme le souligne Jean-Loup Bertaux, chercheur au Service d'aéronomie du CNRS et l'un des signataires de l'article à paraître dans la revue Astronomy & Astrophysics, « c'est une étape décisive dans le long chemin qui nous mène vers la découverte d'éventuelles autres formes de vie dans l'Univers. »

Sur les 200 planètes extrasolaires identifiées à ce jour, Gl 581c est celle qui ressemble le plus à notre bonne vieille planète bleue. D'abord, sa masse très faible (5,1 fois celle de la Terre) indique qu'elle est constituée de roches et non de gaz comme les géantes de type Jupiter ou Saturne. À densité comparable son rayon doit se rapprocher de 1,5 fois celui de la Terre et sa gravité de surface serait le double de ce qu'on connaît sur notre planète. En clair un astronaute qui foulerait le sol de ce nouveau monde aurait la sensation de peser deux fois plus lourd.

Mais surtout, les chercheurs ont calculé que la température moyenne qui règne à la surface de Gl 581c doit être comprise entre - 3 et + 40 °C, selon la nature plus ou moins réfléchissante de ses continents. Cette fourchette de température est propice à la présence d'eau liquide, au moins dans la zone équatoriale si l'hypothèse basse devait se vérifier. A priori, on pouvait s'attendre à des températures plus caniculaires. La nouvelle planète est en effet très proche de son étoile (seulement 0,07 fois la distance Terre-Soleil) puisque 13 jours lui suffisent pour effectuer une révolution complète.

Futures missions

Mais l'astre Gl 581 fait partie de la catégorie des naines rouges, à savoir de petites étoiles beaucoup moins lumineuses que notre Soleil (77 fois moins dans ce cas précis). La zone dite d'« habitabilité » y est par conséquent nettement moins éloignée que dans notre Système solaire.

La proximité de cette zone où les planètes peuvent héberger de l'eau sous forme liquide fait des naines rouges des cibles privilégiées pour la recherche d'exoplanètes susceptibles d'abriter la vie. En effet la méthode de détection utilisée par l'équipe dirigée par Stéphane Udry, astronome à l'Observatoire de Genève, consiste à mesurer, au moyen d'un spectrographe, les infimes variations de la vitesse de l'étoile provoquées par la présence d'une planète orbitant autour d'elle. Or les petites planètes rocheuses (ou telluriques) comme la Terre ou Mars, qui sont aussi les plus intéressantes pour la recherche de vie extraterrestre, ont un impact d'autant plus faible sur le mouvement de leur étoile que celle-ci est massive. Il est donc plus facile, pour les astronomes, de repérer leur trace autour d'étoiles à faible gabarit. Autre avantage : les naines rouges sont particulièrement nombreuses dans notre galaxie : sur les 100 étoiles les plus proches de la Terre, 80 appartiennent à cette famille.

Pour réaliser leur sensationnelle trouvaille, les chercheurs ont eu recours au spectrographe de nouvelle génération Harps installé sur le télescope de 3,6 m de diamètre de l'ESO (Observatoire austral européen) à La Silla, Chili.

Notons également que l'étoile Gliese 581, du nom de l'astronome Allemand qui a répertorié, en 1969, la totalité des étoiles situées à moins de 75 années-lumière de la Terre, est entourée de deux autres planètes. L'une, de la masse de Neptune, a été découverte en 2005 par la même équipe ; son année ne fait que 5,4 jours. La seconde, nettement plus éloignée (sa période de révolution est de 84 jours) est huit fois plus massive que la Terre. Elle vient d'être repérée en même temps que Gl 581c.

Pour Jean Schneider, astronome à l'observatoire de Paris-Meudon, « l'existence de cette planète vient confirmer ce que nous pressentions et justifie le lancement des futures missions destinées à rechercher cette fois des indices de vie extraterrestre. » Plusieurs projets de ce type sont en discussion aux États-Unis et en Europe.

Sur les 64 propositions parvenues à l'Agence spatiale européenne (ESA) dans le cadre de son programme « Cosmic Vision », sept concernent l'exoplanétologie. Parmi eux le projet Darwin vise à détecter la présence d'oxygène et d'ozone dans l'atmosphère de planètes extrasolaires, comme Gl 581c. Mais il ne sera pas lancé avant 2025.

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13 avril 2007

Le macaque partage 93 % de ses gènes avec l'homme

Comme pour le programme de séquençage et de cartographie génétique de l'ADN des chromosomes de l'homme, Hugo (pour Human Genome Organization), comme pour celui du chimpanzé (avec le Chimpanzee Sequencing and Analysis Consortium), c'est un consortium important de 170 chercheurs appartenant à 35 institutions de recherches publiques, qui a élucidé la totalité des séquences génétiques du macaque. Ils publient pas moins de quatre articles scientifiques dans la revue américaine Science, tant sur le plan évolutif et biomédical, que de la comparaison avec l'ADN de l'homme, mais aussi l'étude, chez les macaques du Vieux Monde, de ses gènes mobiles (les transposons), et de la dérive génétique entre des macaques chinois et indiens.

Comme chez l'homme, le macaque aurait 20 000 gènes répartis sur 42 chromosomes.<BR/>

La recherche française est totalement absente de ce programme. Pourquoi ? À cause du poids de l'histoire d'abord, Pierre Chambon et François Jacob n'ayant eu que du mépris pour cette nouvelle discipline, la génomique. Sans Jean Weissenbach et le centre national de séquençage, nous aurions été absents du programme du génome humain. Et puis la recherche académique française s'est spécialisée dans le génome bactérien ou celui du fugu (petit poisson japonais), et malgré un budget de recherche génomique de 28 millions d'euros, les moyens financiers manquent pour les projets plus ambitieux.

Pourquoi le génome du macaque est-il si important ? Parce qu'ayant divergé voilà 25 millions d'années d'avec un ancêtre commun du chimpanzé et de l'homme, il va permettre de faire des comparaisons « en trio » qui révèlent les différences de structure et les mécanismes génétiques en cause. En effet, le chimpanzé ne s'est séparé de l'homme « que » voilà 6 millions d'années, et notre espèce partage 98,7 % de ses gènes avec le chimpanzé. Alors que le macaque et l'homme n'ont en commun que 93 % des séquences génétiques.

La comparaison des trois génomes permet de mesurer l'évolution : ainsi un gène qui serait conservé chez l'homme mais disparu chez le chimpanzé peut être interprété comme une perte pour le chimpanzé si le même gène est présent chez le macaque apparu voilà 25 millions d'années. À l'inverse, ce gène présent chez l'homme, mais absent des chromosomes des deux autres primates est un gain génétique apparu voilà moins de cinq millions d'années.

Différences notables

Globalement, le macaque est très proche de l'homme, son génome est réparti dans 20 paires de chromosomes plus une paire XY de chromosomes sexuels. Il y a une similitude importante en première analyse entre les chromosomes de l'homme et ceux du macaque. Certes, plusieurs chromosomes du macaque ont leur point central (cette zone de construction des deux bras du chromosome), nettement décalé vers une extrémité du chromosome. Mais dans l'ensemble, bien des chromosomes des deux espèces sont difficiles à distinguer les uns des autres. Comme l'homme, le macaque aurait environ 20 000 gènes répartis sur ses 42 chromosomes. Comme chez l'homme, une grande partie de ce génome est répétitive : environ 320 000 copies appartenant à plus de 100 familles de gènes, sans compter comme chez l'homme, (nos éditions du 4 novembre 2006), un demi-million de copies de rétrovirus endogènes. Rien d'étonnant, puisqu'ils auraient « infecté » le génome des cellules germinales (les gamètes sexuels) des singes du Vieux Monde voilà 30 à 40 millions d'années. Au cours de l'évolution, après la divergence entre l'homme et le chimpanzé, les généticiens ont trouvé plus de trente versions distinctes du virus.

Parmi les différences notables entre les génomes des trois espèces, il y a ces chromosomes qui ont fusionné, ou échangé et donc réarrangé leur contenu, avec d'autres. On n'avait observé en comparant le chimpanzé et l'homme qu'une seule fusion entre deux chromosomes et neuf inversions de bras de chromosomes. La comparaison possible aujourd'hui avec le génome du macaque a permis de préciser que l'inversion de bras sur les chromosomes 1 et 18 et la fusion qui avait abouti à la naissance du chromosome 2 sont des acquisitions récentes de l'homme.

Les chercheurs ont également comparé les gènes responsables de maladies chez l'homme avec leurs équivalents chez le macaque. Deux découvertes impor­tantes : il existe de nombreux exemples où le gène normal du macaque correspond au gène malade chez l'homme. Ces gènes ont persisté au cours de l'évolution, mais auraient changé de fonction au cours du temps : ils étaient protecteurs chez le macaque, ils sont devenus délétères chez l'homme.

Une surprise de taille : il existe chez le macaque certains emplacements de gènes dont les mutations chez l'homme provoquent de ­profonds retards mentaux. Le gène muté n'est plus capable de produire l'enzyme ornithine transcarbamylase, ou la phénylalanine hydroxylase, ce qui perturbe gravement la concentration sanguine d'acides aminés. Le macaque, lui, a des taux normaux, voire bas, de ces acides aminés dans son sang et n'a jamais ces maladies. Il est très possible que le métabolisme du singe soit profondément distinct du nôtre alors qu'il porte les traits ancestraux de nos maladies.

Posté par jmlir à 14:03 - Commentaires [0] - Permalien [#]