Distinguer les groupes de mouches grâce à la fluorescence
© 2012 Alain Herzog
FBI, un système de caméras permettant de reconnaitre l’identité génétique de mouches drosophiles et de suivre leurs déplacements va révolutionner l’étude de leur comportement. Un article paraît aujourd’hui dans PLOS ONE.
Véritable star des laboratoires, les drosophiles sont devenues depuis plusieurs décennies des organismes modèles pour la recherche, particulièrement dans le domaine de la génétique et du développement. Or rien ne ressemble plus à une mouche qu’une autre mouche. Lorsqu’il s’agit d’observer et de quantifier leurs interactions, il y a de quoi attraper des cheveux gris. Des chercheurs de l’EPFL et de l’UNIL vont faciliter la vie de nombreux scientifiques de part le monde grâce à leur système de suivi et d’identification de ces insectes.
«Cela va nous permettre de percer de nombreux mystères de la vie sociale des insectes: avec qui se battent-ils, mangent-ils ou copulent-ils? Avec ce système nous allons pouvoir observer l’influence du groupe et de la taille d’un groupe sur le comportement individuel, de même que les interactions entre des groupes de mouches génétiquement différentes», souligne Richard Benton, professeur au Centre de génomique intégrative de l’UNIL.
FBI pour mouches
Ce dispositif, appelé FBI (Fluorescence Behavioral Imaging) -ça ne s’invente pas-, permet de suivre, d’enregistrer et d’analyser le comportement de mouches drosophiles interagissant avec d’autres. Pavan Ramdya, post-doctorant à l’EPFL et à l’UNIL, a imaginé une méthode permettant de différencier des mouches aux profils génétiques différents à l’aide de caméras et de leur modification génétique les rendant fluorescentes. Les drosophiles ont un atout essentiel: être facilement manipulables génétiquement. Un muscle du thorax a été rendu fluorescent par les chercheurs chez une lignée d’insectes. Ces mouches peuvent voler et se reproduire. Tout laisse donc à penser qu’elles se comportent comme leurs congénères non modifiées.
Le dispositif de tracking mis au point par le groupe de chercheurs permet de distinguer ces mouches au thorax verdâtre. Afin de connaître en temps réel où une mouche se trouve et à quel groupe génétique elle appartient, deux caméras filment simultanément le comportement des insectes et l’expression de la fluorescence.
Un logiciel, développé par Thomas Schaffter, doctorant à l'EPFL, fournit une interface intuitive permettant d’orchestrer le système de caméras et de LEDs nécessaire à l’acquisition de données. Les diptères aux profils génétiques différents sont automatiquement discriminées et des statistiques sur leurs déplacements de faciliter l’analyse de leur comportement.
De nouvelles études comportementales rendues possibles
La drosophile, bien qu'étant un insecte de petite taille (2,5 à 3 mm de long), est un animal qui permet d'appréhender de nombreuses questions biologiques: le comportement, la reproduction, les relations avec les autres espèces ou encore l'adaptation à un environnement. Le dispositif comble donc une importante lacune méthodologique dans les études comportementales des mouches, mais aussi d’autres insectes tels que les fourmis. Jusqu’à présent les outils de suivi reposaient sur des caractéristiques morphologiques difficilement discriminants.
Pour illustrer l’importance et la fiabilité de cette nouvelle méthode, les chercheurs ont examiné la parade nuptiale de mouches mâles modifiées génétiquement pour courtiser d’autres mouches mâles et devenir fluorescentes. La question était de savoir si elles préféraient les individus de leur groupe, ou les mouches non modifiées, généralement attirées par les femelles. La comparaison de ces deux groupes de mouches extérieurement identiques n’aurait pas été possible sans cette nouvelle méthode.
Deux populations distinctes d'insectes peuvent désormais être aisément comparées au sein de la même expérience. «Il sera bien entendu possible d’étudier davantage de groupes simultanément en utilisant d’autres types de fluorophores, ce qui leur donnera une intensité ou une couleur lumineuse différente», précise Pavan Ramdya.
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Les mouches fluorescentes se distinguent facilement
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