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Dans la peau de chasseurs de paramécie

  • Posté le : Lundi 9 Juin 2008
  • |
  • par : C. Duval

Le temps d’un après-midi, des élèves du lycée Parc de Vilgénis de Massy ont endossé l'habit de biologistes de la faculté d'Orsay afin d’examiner des organismes cellulaires sous toutes les coutures. L'occasion de se familiariser avec les outils d’observation actuels, et d’en savoir plus sur les manipulations génétiques.

Identification des paraméciesÀ l'aide d'une loupe binoculaire, un élève cherche à identifier les différents types de paramécies présentes dans du jus de marre.
© Cédric Duval / CG 91

Dans le parc vallonné de la faculté d'Orsay, Florence Denojean, professeur de SVT (sciences de la vie et de la terre), s'adresse au groupe d'adolescents qui l'accompagne. "C'est dans ce cadre très agréable que j'ai eu la chance de poursuivre mes études de biologie jusqu'en maîtrise. Mais, au-delà des espaces verts, ce campus accueille de nombreuses équipes à la pointe de la recherche, c'est pourquoi j'ai décidé de vous faire venir ici."

Pour faire découvrir à ses élèves de 1re S la science telle qu'elle se pratique sur le terrain, Florence Denojean a en effet décidé, dans le cadre d'un atelier scientifique dédié aux organismes génétiquement modifiés (OGM) et à la bioéthique, de les emmener au laboratoire Développement, morphogenèse et évolution (unité mixte CNRS/Université Paris Sud Orsay), dirigé par le professeur Maurice Wegnez.

Aujourd'hui, le groupe s'intéresse aux étapes précédant la manipulation génétique, c'est-à-dire à l'observation. Mais pas question de regarder faire. Ils ont pour mission de se mettre dans la peau de scientifiques chargés de traquer des organismes unicellulaires "modèles", les paramécies.

Antoine, Gwendoline et Marion, constituent le groupe n° 1. Ils se rendent pour commencer dans une salle disposant de loupes binoculaires. Sur les paillasses, des boîtes cylindriques contiennent un peu d'eau de mare. "Des larves d'insectes, des mousses et une panoplie de microorganismes peuplent cet écosystème, explique Jean-Claude Callen, maître de conférence en biologie. Mais comment feriez-vous pour identifier un organisme en particulier dans ce milieu inconnu ?", lance-t-il. "En les triant", propose Antoine. "Pourquoi pas, mais avant, l'essentiel est de bien savoir ce que l'on cherche", explique le chercheur.

Présentation d'une maquette de paramécieJean-Claude Callen, maître de conférence en biologie, utilise une maquette de paramécie pour expliquer aux élèves les composantes de cet organisme unicellulaire "modèle".
© Cédric Duval / CG 91
C'est donc à l'aide d'une fiche répertoriant les différents types de paramécies que notre équipe se met au travail. Après quelques minutes à appréhender la mise au point, les yeux rivés sur leurs loupes binoculaires ils détectent une population très variée de paramécies : des nageuses, des statiques, des mangeuses, et d'autres qui se roulent en boule ; connues sous le nom de Spirostomum, Stentor ou Nassula.

L'équipe rejoint ensuite Danièle Jaillard, responsable du Centre commun de microscopie électronique. Dans une salle sombre, se dresse une grande colonne surplombant un écran d'ordinateur. Il s'agit d'un microscope électronique à transmission. À l'annonce de son prix, "un million d'euro", le groupe sursaute. "Mis à disposition de tous les laboratoires de recherche publics ou privés, cet appareil présente l'avantage de pouvoir observer la structure interne des organismes", assure Danièle. Commence alors un jeu de reconnaissance sur l'écran noir et blanc pour visualiser une mitochondrie par-ci, un microtubule par-là ! "Et ces paramécies que l'on observe, elles sont vivantes ?", demande Marion. "Non, car si c'était le cas elles n'arrêteraient pas de bouger et nous ne pourrions rien voir." Celles-ci sont donc figées à l'aide d'un produit chimique, "un peu comme une momie", propose Antoine.

Le chemin se poursuit dans une nouvelle salle obscure. "Savez-vous ce qu'est l'immunofluorescence ?", demande Michel Lemullois, enseignant à l'université d'Orsay. "C'est le fait d'utiliser des substances qui deviennent fluorescentes lorsqu'on les éclaire", indique Gwendoline. Agréablement surpris par cette bonne réponse, le chercheur décide d'aller plus loin. "Nous introduisons des anticorps dirigés contre la protéine que l'on cherche à mettre en évidence, couplés à un fluorochrome. Une fois éclairé, ce dernier émet alors de la lumière fluorescente, dès que l'anticorps se fixe à la protéine." Aux manettes du microscope à fluorescence, tour à tour les élèves apprennent ainsi à distinguer les différentes zones de la paramécie en jouant sur la profondeur de champ : cytoplasme, noyau, cils.

Voici venue la dernière étape, sous la houlette d'Anne Aubusson-Fleury, chercheuse en biologie cellulaire. Gwendoline est désignée pour réaliser la transgénèse, c'est-à-dire l'introduction d'un gène permettant la synthèse d'une molécule fluorescente dans le noyau d'une paramécie. Il faut commencer par immobiliser cet organisme hyperactif, ce qu'elle fait en aspirant l'eau dans laquelle il évolue entre les deux plaques de verre. Aux commandes d'un joystick similaire à celui d'un jeu vidéo, elle entreprend ensuite d'injecter le gène via une aiguille de micro injection. Un peu à droite, un peu en haut, soudain, la paramécie explose. Raté ! Elle se rabat sur une paramécie voisine, en s'appliquant. Après quelques secondes, elle réussit son opération. "C'est quand même difficile de placer l'aiguille au bon endroit", conclue-t-elle.

Au final, tous les apprentis chercheurs sont unanimes : "Ces ateliers sont très utiles pour nous faire une idée des réalités de la vie de chercheur, et cela peut nous aider dans le choix de nos futurs métiers", explique Antoine. Quant à Florence Denojean, c'est selon elle "une façon de susciter des vocations, alors même que la science peine à attirer des candidats." Pour Anne Aubusson-Fleury, "il est très intéressant de travailler avec une même classe sur l'observation au microscope puis sur la manipulation génétique. Cela permet de connecter un savoir généralement éparpillé, et je pense que ces élèves seront en mesure de mieux comprendre les enjeux de sujets sensibles, comme les OGM par exemple." Sans compter qu'ayant bénéficié d'un exposé d'Henri Atlan sur les questions de bioéthique (à lire Les clés de la bioéthique), ils sont en principe plus armés que bon nombre de lycéens pour appréhender ces questions à la frontière des sujets science et société.

À RETENIR

Le concours Faites de la science
http://www.faitesdelascience.u-psud.fr/
- Objectif : promotion de la culture scientifique auprès des lycéens et des collégiens
- Organisateur : facultés des sciences des universités françaises
- Partenaires : ministère de l'Éducation nationale, Académie des sciences, grands organismes de recherche.

La paramécie : modèle d'organisme unicellulaire, Paramecium tetraurelia est une cellule eucaryote de grande taille (120 micromètres), recouverte de cils vibratiles. Organisme à la fois unicellulaire et complexe, elle constitue un excellent modèle d'étude pour les chercheurs.

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