Article paru en français dans Uniscope n° 515 (magazine de l'Université de Lausanne),  15 janvier - 28 février 2006, pages 22-23. PDF
Article published in French in Uniscope n° 515 (magazine of the University of Lausanne), January 15 - February 28 2006, pages 22-23. PDF


ABRAHAM, MOÏSE ET LES STREPTOCOQUES :
La génomique apporte de nouvelles perspectives sur la bible 

Les prophètes bibliques ignoraient sans doute l'existence des bactéries. A tort, car ces organismes unicellulaires s'avèrent être de terribles mouchards. Récit d'une aventure étonnante, où les sciences de la vie vont à la rencontre de la linguistique et de la théologie .


ABRAHAM, MOSES AND THE STREPTOCOCCI:
How genomics gives new insight on the bible 

The prophets of the Bible were probably unaware of the existence of bacteria. That was a mistake: these unicellular organisms turn out to be dread sneaks. In this surprising adventure, life sciences meet linguistics and theology.

L’ADN pourrait être comparé à un texte, et ses quatre composants de base à un alphabet. Partant de ce constat, le biologiste Claude-Alain Roten s'est demandé s'il était possible d'utiliser certaines méthodes d'analyse génomique, basées sur l'examen des caractères, dans le but de décrypter des œuvres littéraires. Une démarche peu conventionnelle, qui mérite d'être expliquée plus en détail.
DNA can be compared to a text and its four basic units to an alphabet. This analogy led biologist Claude-Alain Roten to wonder whether it was possible to use genomic analysis, based on the examination of characters, in order to decipher literary works. His unconventional approach deserves to be explained in more detail.

Les quatre composants de l'ADN forment une séquence codée, représentée par les lettres A, T, G et C. Dans le cadre de ses recherches, Claude-Alain Roten saisit le code génétique complet des bactéries dans un programme informatique, qui analyse la répartition des lettres. Le chercheur parvient ainsi à isoler des parties distinctes dans l'ADN, caractérisées par une fréquence plus ou moins élevée d'un ou plusieurs signes. L'agencement des parties révèle, par comparaison, certains changements ou mutations subis par les bactéries pendant leur longue histoire évolutive.
DNA’s four units are represented by the letters A, T, G and C and form a coded sequence. Claude-Alain Roten analyzes the distribution of these letters by capturing the complete genetic code of bacteria. For examples, he isolates distinct parts of the DNA, characterized by a higher or lower frequency of one or more letters. The arrangement of these units reveals certain changes or mutations which the bacteria have undergone during their evolution.

Dans la mesure où  il est lui aussi  le fruit d'un long développement, un texte comme l'Ancien Testament peut-il se prêter à ce type d'investigation? La fréquence d'utilisation des lettres peut-elle mettre en évidence les époques où les différents livres ont été rédigés, d'éventuels ajouts ultérieurs ou la «signature» de certains auteurs, en vue de reconstituer une histoire évolutive du texte biblique comparable à celle d'un organisme vivant? Basé sur le seul principe des occurrences, le procédé ne requiert à la base aucune connaissance de la langue hébraïque. «On utilise ici la force brute de l'ordinateur. Quand les gens me demandent si je lis l'hébreu, je suis bien obligé de répondre par la négative», explique le biologiste.
A text such as the Old Testament also results from a long evolution. Can Roten’s investigation method reveal something about it? Will the simple frequency of the letters highlight at which period the many books were written, reveal potential later additions or even the "signature" of the authors. In other terms, is it possible to rebuild the Bible’s evolutionary History like biologist do with a living organism? Based on the single principle of occurrences, the process requires basically no knowledge of Hebrew. "We use the brute force of the computer. When people ask me if I read Hebrew, I have to confess I don’t," says the biologist.

DES VIRUS ENCRYPTÉS AUX AUTEURS DE LA BIBLE
FROM ENCRYPTED VIRUSES TO BIBLE WRITERS

Le doctorant Alexandre Panchaud a utilisé la méthode du DNA walk (voir encadré) dans le cadre d'un travail semestriel. Il a mis en évidence des irrégularités sur la courbe ADN d'une bactérie (voir figure ci-dessous). Il s'est avéré par la suite que ces anomalies correspondaient à des virus encryptés, qui avaient inséré leur propre génome dans celui de la bactérie. «Comme si au milieu d'un texte français on avait inclus un plus petit texte en italien. Sans connaître ces deux langues, on pourrait donc imaginer mettre en évidence le «parasitage» de l'italien», explique Claude-Alain Roten.
An example is given by PhD  student Alexandre Panchaud work. He used the DNA walk method (see box) as part of his student assignment and highlighted irregularities on a bacteria’s DNA curve (see figure below). It turned out later that these abnormalities belonged to encrypted viruses, which had inserted their own genome into that of the bacterium. "It is as if we had included a smaller text in Italian in the middle of a French text. One could highlighting the interference of Italian without knowing any of these two languages,"says Roten.

Courbe ADN d'une bactérie basée sur les lettres T et A
Noir: gènes "réguliers"
Rouge: gènes "irréguliers", caractérisés par une fréquence élevée de A.
En fait, l'ADN d'un virus parasitant la bactérie.



DNA curve of a bacterium based on the letters T and A.
Black: "regular" genes
Red: "irregular" genes, characterized by a high frequency of A.
This actually is the DNA of a virus parasitizing the bacteria.


Adaptée aux vingt-deux lettres hébraïques de l'Ancien Testament, la même méthode donne des résultats encourageants. «Nous avons repéré des phénomènes similaires à l'intérieur même des livres de la Bible. Certains passages divergent visiblement de la majeure partie du texte. L'analyse des courbes trahit leur présence exactement comme elle a trahi la présence des virus au sein du génome bactérien» (voir figure ci-dessous). Apport extérieur d'un auteur de l'époque? Ajout ultérieur témoignant d'une évolution des usages de la langue? Simple variation de style sans conséquence? A ce point de l'investigation, seule une personne habilitée à mener une analyse classique pourrait être à même de répondre à ces questions. Le professeur de théologie Thomas Romer, intéressé par la démarche, s'est attelé à la tâche.
Adapted to the twenty-two Hebrew letters of the Old Testament, the same method already gives promising results. "We have spotted similar phenomena even within the books of the Bible. Some passages visibly differ from most of the text. The curves analysis betrays their presence exactly as it betrayed the presence of the viruses within the bacterial genome" (see figure below). Does this show a contribution from a secondary author, or a subsequent addition showing an evolution of Hebrew? It could even be an insignificant variation of style. At this moment of the investigation, only someone capable of conducting a standard analysis can answer these questions. Expert of the Old Testament and theologist Thomas Romer got down to the task.

Courbe de tout l'Ancien Testament, basée sur les lettres hébraïques vav et yud.
Noir: extraits "réguliers".
Rouge: extraits "irréguliers", caractérisés par une faible fréquence de yud.
Ce pourrait être la marque d'écoles ou d'auteurs particuliers.
Les résultats de cette analyse sont en cours d'examen.


Curve of the entire Old Testament, based on the Hebrew letters vav and yud.
Black: "regular" excerpts
RED: "irregular" excerpts, characterized by a low frequency of yud.
It could be the mark of schools or particular authors.
The results of this analysis are under review.


D'AUTRES TEXTES À ANALYSER
OTHER TEXTS TO BE ANALYZED

Des résultats concrets ont d'ores et déjà été obtenus en analysant l'entier du canon de l'Ancien Testament. Les livres que l'analyse conventionnelle attribue le plus souvent à de mêmes auteurs, ou dont elle situe la rédaction à une même époque, montrent généralement des courbes analogues. Des données incontestablement utiles à la mise en place d'une chronologie du texte, d'autant que le procédé peut être encore affiné. «Par une méthode scientifique, on arrive facilement à mettre en évidence les différentes paternités ou époques du texte», relève Claude-Alain Roten. «Et cela, sans comprendre le sens véhiculé». D'autres œuvres font actuellement l'objet d'une analyse de ce genre. Entre autres, l'Iliade et l'Odyssée, dont la paternité exclusive à Homère soulève quelques doutes dans la communauté scientifique. Si la méthode ne saurait se substituer à un examen historico-critique, elle pourrait bien constituer un nouvel outil de valeur pour l'analyse des textes.
Positive results have already been obtained after the analysis of the whole Old Testament. Chapters generally show similar curves when conventional critic attributes them to a same author or estimate their writing to have taken place at the same period. These data are undoubtedly useful in setting up a chronology of the text, especially as the process can be further refined. "With our scientific method, we can easily highlight the authorship or eras of the different texts," says Roten. "And we do it without even understanding the meaning". Other works are currently under such analysis, like the Iliad and the Odyssey, whose Homeric authorship raises doubts among experts. While this method cannot fully substitute a historical or linguistic investigation, it could well constitute a new valuable tool for text analysis.

Claude-Alain Roten imagine déjà d'autres applications possibles pour le procédé, notamment dans le domaine de la police scientifique. De nombreuses méthodes permettent déjà de découvrir l'auteur d'un texte anonyme - examen des traces ADN laissées sur le document, graphologie ou, plus simplement, étude du style. L'analyse d'occurrences de lettres pourrait compléter cet arsenal. «Je me souviens qu'il y a quelques années, aux Etats-Unis, un scientifique en mal de reconnaissance envoyait à ses rivaux des colis piégés, généralement accompagnés d'une lettre anonyme», raconte Claude-Alain Roten. En utilisant le procédé du biologiste, on aurait peut-être pu déterminer si les messages étaient le fait d'une ou de plusieurs personnes, et confondre l'auteur en comparant ses envois anonymes avec ses publications ou sa correspondance privée.
Claude-Alain Roten already figures other possible applications for his method, most particularly in the field of forensics. Many methods already enable to discover the author of an anonymous text - examination of the DNA traces left on the document, graphology or even style analysis. We could add up a new one: the analysis of the occurrence of letters. "A few years ago in the United States, a scientist in need of recognition sent his rivals parcel bombs, usually accompanied by an anonymous letter," says Claude-Alain Roten. Letters occurrence could have determined whether the messages were from a single author. It could have helped identifying him by comparing the anonymous letters with his scientific publications or private correspondence.

Lionel Pousaz


LE DNAWALKWHAT IS DNAWALK?

Si l'on déroule le fil d'ADN d'une bactérie de type Streptococcus pyogenes, on se trouve face à un texte d'environ un million huit cent mille caractères, qui détermine entièrement l'identité de l'espèce. Il est aisé de se représenter graphiquement le génome d'un organisme vivant: les quatre lettres correspondent aux points cardinaux d'un graphique à deux axes. Ainsi décodée, la chaîne d'ADN forme progressivement une courbe au fur et à mesure qu'elle se déroule. Des variantes permettent de ne tenir compte que d'un couple de deux lettres et de multiplier ainsi les approches graphiques du génome. Développée dans les années 90 et communément désignée sous le nom de DNA walk, cette méthode permet de tirer des conclusions parfois surprenantes (voir illustration ci-dessus).

Unwinding the DNA thread of a bacterium, such as Streptococcus pyogenes, reveals a text long of about one million eight hundred thousand letter, which entirely determine the species identity. It is easy to represent such a genome: the four letters correspond to the cardinal points of a two-axis graph. The DNA chain gradually forms a curve as it unfolds. For example, variations make it possible to take into account only a pair of two letters and other graphic approaches of the genome. Developed in the 90s and commonly referred to as the DNA Walk, this method can sometimes lead to surprising conclusions (see illustration above). 

LP.


CONTRE LE CREATIONNISMEAGAINST CREATIONISM

Aux États-Unis, les religieux fondamentalistes exercent une mainmise toujours plus prégnante dans le domaine de l'éducation. Conformément à leur lecture littérale du texte biblique, nombre d'entre eux s'opposent aux théories évolutionnistes et soutiennent une position dite créationniste: les différentes formes de vie seraient apparues spontanément. L'administration, soucieuse de plaire à cette frange importante de son électorat, lui accorde toujours plus d'importance. Dans certains Etats, les écoles ont désormais l'obligation d'enseigner les théories créationnistes. Des universités sont prises d'assaut par des groupes religieux qui tentent d'imposer la bonne parole. Les chercheurs sont inquiets face à ce que l'écrasante majorité d'entre eux considère comme une position sans valeur scientifique.
In the United States, Christian fundamentalists are getting ever greater control of education. In accordance with their literal reading of the Bible, many of them oppose the evolution theories and support creationism: all life forms would have appeared spontaneously. The administration, which wants to please these many voters, gives creationism more and more importance. In some states, schools are now required to teach this theory. Universities are stormed by religious groups trying to spread the Good Word. Needless to say, an overwhelming majority of researchers see absolutely no scientific value in creationism.

En avril dernier, la prestigieuse revue Nature tirait la sonnette d'alarme, en faisant figurer sur sa couverture un avertissement sibyllin et non dénué d'ironie: «Ce journal contient du matériel portant sur l'évolution. L'évolution par la sélection naturelle est une théorie, et non pas un fait. Ce matériel devrait être appréhendé l'esprit ouvert, étudié prudemment et considéré d'une manière critique.» Dans le même ordre d'idée, le Musée d'histoire naturelle de New York a récemment mis sur pied une importante exposition sur l'évolution à destination du grand public.
Last April, the prestigious journal Nature rang the alarm bell. It featured an oracular cover warning, not without irony: "This journal contains material on evolution. Evolution by natural selection is a theory, not a fact. This material should be approached with an open mind, studied carefully and critically considered." In the same vein, the American Museum of Natural History of New York City recently set up a major exhibition on evolution.

«Pour ma part, j'ai en quelque sorte suivi la démarche inverse des créationnistes», explique Claude-Alain Roten: «Ils se servent de la Bible pour expliquer la biologie, et j'utilise une méthode biologique pour mesurer l'historicité de la Bible». Une méthode qui démontre que, outre les organismes vivants, le texte biblique est lui aussi le fruit d'une longue évolution, et qu'il ne saurait être lu de manière littérale. «Je ne cherche pas à me prononcer sur la dimension religieuse du texte. Ma provocation vise les milieux créationnistes, je veux semer le doute dans leurs rangs.»
"In a way, I have reversed the  approach of creationists," says Claude-Alain Roten: "They use the Bible to explain biology, and I use a biological method to measure the Bible’s historicity". His method shows that, in a similar way to living organisms, the Bible results from a long evolution, and that it cannot be read literally. "I'm not commenting on the religious dimension of the text. My provocation aimed at creationist circles, I would be happy to sow the seed of doubt among them."


REFERENCES