Le cheval qui galope dans une bactérie
par Ada-Rose Germain
Ada-Rose Germain, bioinformatique et biologie computationnelle
Stockage de données dans l’ADN vivant — CRISPR-Cas, 2017
À la fin des années 1870, un photographe a aligné des appareils le long d’une piste pour savoir si un cheval au galop quitte le sol des quatre pieds à la fois. Il le quitte. Près de cent quarante ans plus tard, une équipe de Harvard a pris cinq images de cette séquence, les a réduites à 36 pixels sur 26, et les a écrites dans l’ADN d’une population d’Escherichia coli. Pas dans un tube, comme l’ADN d’Adleman dont j’ai parlé ici en août : dans des bactéries vivantes, qui ont continué à se nourrir et à se diviser avec le film à l’intérieur.
Comment on fait entrer un cheval dans un génome
Les bactéries ont déjà un système d’archivage. Quand un virus les attaque, une paire d’enzymes, Cas1 et Cas2, en prélève un fragment d’ADN et le range dans une zone précise du génome, la région CRISPR — un fichier des agresseurs connus, consulté à l’attaque suivante. L’équipe a simplement fourni à ces enzymes de faux fragments : de courtes séquences synthétiques dans lesquelles chaque combinaison de bases codait la teinte d’un pixel. Les bactéries les ont archivées avec le même soin que de vrais virus.
Une image par jour, pendant cinq jours. L’ordre du film n’était écrit nulle part, et c’est la partie que je préfère : les nouveaux fragments s’insèrent presque toujours en tête de la région, ce qui repousse les anciens vers le fond. Le génome range par date d’arrivée, comme une pile de courrier qu’on ne trie jamais. Il suffit de lire la pile à l’envers.
Pour relire, on séquence un grand nombre de bactéries — aucune ne contient le film entier, chacune n’en garde que quelques morceaux — et on recolle. Le cheval est revenu avec plus de 90 % des pixels justes. Assez pour reconnaître un cheval. Je ne parierais pas sur le compte des sabots en l’air.
Ce que je note
Ce que ça me pose, c’est un problème de cote. Dans mon registre, un objet a un numéro et un emplacement. Ce film n’a ni l’un ni l’autre : il est réparti dans une population entière de petites archives qui se recopient toutes seules et qui, à chaque division, en font deux. Je ne sais pas s’il faut l’enregistrer comme un document, comme une colonie ou comme un élevage. Je l’ai mis dans la colonne « incertaine », avec une mention en marge : se reproduit.
Ada-Rose Germain, bioinformatique et biologie computationnelle
