This colloquium was held partly online and partly on site on October 4th 2021 and was funded by French National Center for Scientific Research (CNRS).
Please bear in mind that some of the talks are given in French and some in English (depending on the language of the abstracts below)
10:00 : Mot de bienvenue par Eric Bapteste
10:05-10:30 : <SCIENCES> Pr. Antoine Danchin (Kodikos Labs, Robustness and Evolvability of Life, Department of Infection, Immunity and Inflammation, Institut Cochin, INSERM U1016 – CNRS UMR8104 – Université Paris Descartes) : « Leçon écologique inattendue née de l’étude du microbiote humain »
Résumé : L’Homme est un Primate inhabituel. Comparé au tube digestif de nos parents anthropomorphes, notre tube digestif est bien plus petit. Nous proposons d’explorer la conjecture que cela résulte du fait que nous consommons notre nourriture cuite avec des conséquences importantes sur notre longévité. La cuisson conduit à une chimie originale, celle des dérivés de Maillard, suivie des réarrangements d’Amadori et de la glycation systématique des protéines. Cette chimie est la même que celle qui est parallèle au vieillissement des cellules. Les microbes du tube digestif forment une première barrière contre ces dérivés naturellement toxiques en les métabolisant. Cette barrière ne peut être totalement efficace, et l’évolution des hominiens avec la cuisson a conduit leur métabolisme à prendre en compte ces dérivés. Il s’en suit que l’évolution a favorisé les individus capables de les inactiver. Nous proposons donc, qu’à la manière des écoinçons (spandrels) chers à Stephen Jay Gould, la remarquable longévité humaine soit une conséquence accidentelle de ce métabolisme. Pour le comprendre un peu mieux, l’analyse du devenir des microbes vieillissants mérite d’être développée.
Les microbes de notre tube digestif passent la barrière gastrique sous forme de spores ou de cellules dormantes. Les spores germent et se multiplient mais les cellules dormantes doivent d’abord assurer le maintien d’un minimum d’activité avant de se multiplier. Cela conduit à la genèse de mutations adaptatives. Ces mutations révèlent un métabolisme général lié au vieillissement, inévitable. Bien des caractères de ce métabolisme sont incompris à ce jour, et il semble intéressant de s’interroger sur sa généralisation au métabolisme humain au cours du vieillissement.
10:33-10h58 : <THEATRE> Dr. Frédérique Aït-Touati (CR CNRS, EHESS, Centre de Recherche sur les Arts et le Langage), Spécialité : Théâtre et microbiome.
Titre : Les virus font-ils de bons acteurs ?
Résumé : A partir de l’expérience de la « trilogie terrestre » développée par Bruno Latour et Frédérique Aït-Touati depuis quelques années, cette dernière évoquera l’émergence progressive du thème microscopique, tout au long des trois volets de la trilogie : Inside, Moving Earths, et finalement Viral (en cours de création). En repartant d’une analyse sémiotique et actantielle des êtres microscopiques (chère à Bruno Latour depuis les Microbes, guerre et paix), elle proposera une analyse de leur potentialité théâtrale : que signifie prendre en compte le microbiome et ses acteurs pour la création théâtrale contemporaine?
11:01-11:26 : <ARTS VISUELS> Pr. François-Joseph Lapointe (Professeur titulaire, Faculté des arts et des sciences – Département de sciences biologiques, Canada), Spécialité : « Microbiome selfies: Expérimentations microbiennes et transformations identitaires »
Résumé : Mon exposé présentera une pratique artistique, intimement associée à la découverte et à l’analyse des microbiomes. Afin de détecter la transformation de mon microbiome soumis à diverses conditions expérimentales, j’utilise la métagénomique pour générer des autoportraits des communautés microbiennes habitant sur mon corps. Ces microbiome selfies sont présentés comme des réseaux de gènes montrant les relations entre les communautés bactériennes échantillonnées sur différentes parties de mon corps, ou à différents intervalles de temps.
11h29-11h54 : <SCIENCES> Pr. Philippe Colson (PU-PH des disciplines pharmaceutiques, IHU Méditerranée Infection, Microbes Evolution Phylogeny and Infections (MEPHI), IRD, Aix-Marseille Université): « Surprises scientifiques issues des études du virome humain ces 5 dernières années, et surprises à venir »
Résumé : Que l’on considère les virus comme vivants ou non, ils sont des entités centrales en biologie. Les données sur leur diversité dans l’environnement et chez les animaux dont les humains augmentent considérablement, et indiquent qu’elle reste très partiellement connue. Les virus sont par ailleurs des agents majeurs du transfert de séquences génétiques et leurs séquences peuvent s’intégrer dans le génome de leurs hôtes dont l’homme. L’épidémiologie, les interactions, et l’évolution génétique des virus chez l’humain restent très imparfaitement comprises.
11h57-12h22 : <SCIENCES> Dr. Raphaël Méheust (Chercheur CEA, UMR8030, Analyses Bio-Informatiques pour la Génomique et le Métabolisme, genoscope) : « Exploring the gene content of uncultivated microorganisms using a protein clustering approach»
Summary : New methods to generate genome sequences from previously unexamined environments illuminate the identity of organisms and their metabolic capacities, placing them in community and ecosystem contexts. These approaches greatly expanded the genetic diversity of the tree of life. Here, we studied the protein family content of two diverse lineages the Archaea and the Candidate Phyla Radiation. We leveraged sequences from uncultivated and little known organisms, together with published sequences, and identified protein families that co-occur in genomes, thus are likely foundational for lineage capacities.
14:05-14h30 : <PHILOSOPHIE> Dr. Cécilia Bognon (UCLouvain, Institut Supérieur de Philosophie, Centre de Philosophie des Sciences et Sociétés): « Comment les études sur le microbiome reconfigurent notre compréhension du métabolisme et des entités qui composent le monde vivant »
Résumé : Dans cet exposé, je contraste une conception physiologique du métabolisme, inaugurée à partir des travaux de Claude Bernard sur la fonction glycogénique du foie, avec le changement de paradigme qui affecte aujourd’hui le modèle du métabolisme. Je propose que la théorie de la nutrition indirecte de Claude Bernard a sous-tendu une vision autocentrée de l’identité biologique dans laquelle l’organisme se crée continuellement au détriment de son milieu extérieur. Je confronte cette vision classique de l’autonomie métabolique de l’organisme aux défis soulevés par les études sur le microbiome et suggère que ces domaines émergents contribuent à esquisser une conception écologique de l’organisme et de son métabolisme à travers la reconceptualisation de sa relation avec l’environnement. De ce point de vue, une nouvelle conjonction entre la biologie des organismes, ou la physiologie, et l’écologie semble à l’œuvre qui indique un décentrement progressif d’une biologie des organismes vers une biologie des réseaux, et celui d’une physiologie chimique centrée sur l’autonomie des conversions métaboliques vers une physiologie écologique tournée vers l’omniprésence des interactions entre vivants. Philosophiquement, ce qu’il s’agit de penser c’est le passage graduel d’une conception égocentrée de l’appropriation à une vision centrée sur la coopération et la persistance de l’altérité qui contribue à détourner l’attention du concept classique d’organisme au profit d’une vision relationnelle, collaborative et interactionniste.
14h33-14h58 : <SCIENCES> Dr. Charles Bernard (ISYEB UMR 7205, Paris): « Communication microbienne au sein des microbiotes»
Résumé : La composition de nos microbiotes étant fluctuante, le contexte social de chaque microorganisme/virus au sein d’un microbiote donné change au cours du temps. Les microorganismes/virus communiquent alors pour coordonner leurs actions et optimiser leurs chances de survie en réponse aux dynamiques des populations de leur voisinage. Cette communication est réalisée par la production et la détection de signaux moléculaires : la concentration extracellulaire d’un signal donné reflétant la densité de la population émettrice de ce signal. Dans cet exposé, nous reviendrons sur les différents modes de communication auxquels peuvent donner lieu les gènes émetteurs et récepteurs de ces signaux : de la communication secrète intra-espèce, à de la communication publique inter-espèces, sans oublier l’espionnage et la manipulation. Enfin, nos microorganismes/virus ayant coévolué avec nous, nous présenterons également quelques cas où ces signaux de communication microbiens influent directement sur notre biologie et où certaines de nos molécules signalétiques (e.g. hormones), en tant qu’ersatz de signaux microbiens, sont interprétées par des récepteurs microbiens.
15h01-15h26 : <SCIENCES> Pr. Aziz Heddi (Biologie Fonctionnelle Insectes et Interactions,UMR0203 BF2I, INRAE, INSA-Lyon, Université de Lyon, 69621 Villeurbanne, France) : « Immune regulations promoting endosymbiosis maintenance and host homeostasis in a nascent endosymbiosis»
Résumé : Many insects sustain long-term relationships with intracellular symbiotic bacteria (endosymbionts) that provide them with essential nutrients. Insects have selected a ‘compartmentalization strategy’ that in secludes endosymbionts within specialized host cells, the bacteriocytes, thus preventing direct symbiont contact with the host systemic immune system. In this talk, I will address recent advances at the understanding of the bacteriocyte immune regulations involved in endosymbiont control and host homeostasis. I will also discuss endosymbiosis integration in host developmental processes by exemplifying how endosymbionts cross over the insect metamorphosis barrier.
15h29-15h54 : <PHILOSOPHY> Dr. Nathalie Gontier (Applied Evolutionary Epistemology Lab & Centro de Filosofia das Ciências, Departamento de História e Filosofia das Ciências, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, 1749-016 Lisboa, Portugal) and Anton Sukhoverkov (Kuban State Agricultural University, Russia): «Microbiomes and non-genetic inheritance»
Summary : I propose to further develop the ideas of the Extended Evolutionary Synthesis by including into evolutionary research an analysis of phenomena that occur above the organismal level. Sukhoverkov and I have demonstrated that the current Extended Synthesis is focused more on individual traits (genetically or non-genetically inherited) and less on community system traits (synergetic or what Corning calls synergistic traits) that characterize transgenerational biological, ecological, social, and cultural systems. In this regard, I will consider various communities that are made up of interacting populations, and for which the individual members can belong to the same or to different species. Examples of communities include biofilms, ant colonies, symbiotic associations resulting in holobiont formation, and human societies. The proposed model of evolution at the level of communities revises classic theorizing on the major transitions in evolution by analyzing the interplay between community/social traits and individual traits, and how this brings forth ideas of top-down regulations of bottom-up evolutionary processes (collaboration of downward and upward causation). The work demonstrates that such interplay also includes reticulate interactions and reticulate causation. In this regard, we exemplify how community systems provide various non-genetic ‘scaffoldings’, ‘constraints’, and ‘affordances’ for individual and sociocultural evolutionary development. Such research complements prevailing models that focus on the vertical transmission of heritable information, from parent to offspring, with research that instead focusses on horizontal, oblique and even reverse information transmission, going from offspring to parent. Sukhoverkov and I call this reversed information transfer the ‘offspring effect’ to contrast it from the ‘parental effect’. I argue that the proposed approach to inheritance is effective for modelling cumulative and distributed developmental process.
This work was financially supported by the Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Faculty of Science of the University of Lisbon) and FCT, Fundação para a Ciência e a Tecnologia (the Portuguese Foundation for Science and Technology), Grant ID DL57/2016/CP1479/CT0066 and Project ID: UIDB/00678/2020.
15:57-16h22 : <LITTERATURE> Dr. Pierre-Louis Patoine (MCF, Sorbonne Nouvelle University, EA 4398 PRISMES – Groupe 19-21 Modernités critiques) : « Parasitisme, commensalisme, symbiose : rapports compliqués entre microbes et humains dans la science-fiction anglophone (1960 – 2000)»
Résumé : Si on attend toujours le grand roman (ou poème épique!) du microbiote, les écrivains de science-fiction n’ont pas attendu le développement de la génomique environnementale, au début du XXIe siècle, pour imaginer les rapports entre vies microbiennes et vies humaines. En tissant des mondes denses, peuplés de personnages et de situations intriquées, leurs récits nous invitent à faire l’expérience de ces rapports complexes et changeants. Ils réagencent ainsi l’horizon du pensable, et ouvrent des espaces de pensée où se renouvelle notre conception de l’individu et de son action. Nous explorerons dans cette présentation la manière dont les œuvres de William S. Burroughs (The Electronic Revolution, 1971), Brian Aldiss (Helliconia 1982-1985), Neal Stephenson (Snow Crash 1992) ou encore Mamoru Oshii (Ghost in the Shell 1995) créent les conditions d’un tel renouvellement en mettant en scène des interactions biologiques reliant microbes et humains. Cette exploration nous permettra de spéculer finalement sur les relations possibles entre microbiote (notamment intestinal) et littérature.