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Chaque ville possède une signature microbienne unique

On savait que chaque ville possède une identité culturelle. C'était sans compter l'échelle microscopique.

Nous savions déjà que chaque ville était unique d'un point de vue architectural, climatique, culturel. Nous ne savions pas qu'elle avaient des particularités microscopiques plus inattendues.

En effet, même si les métropoles possèdent de nomnbreux éléments en commun comme des immeubles, des magasins, des appartements et des bureaux, elles possèdent toutes une signature microbienne unique, selon une nouvelle étude publiée mardi dans mSystems, une revue de la Société américaine de microbiologie.

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En d'autres mots, chaque environnement urbain, de Berlin à Tokyo, pourrait héberger sa propre communauté de petites créatures microscopiques.

Pour cette étude, des chercheurs de l'Université d'Arizona du nord ont collecté des échantillons de neuf bureaux différents dans trois cités nord-américaines : Flagstaff en Arizona, San Diego en Californie, et Toronto en Ontario. Elles ont été sélectionnées parce qu'elles possèdent toutes un climat distinct.

Dans chaque bureau, ils ont installé des plaques d'échantillonnage sur différentes surfaces, comme du placo, des dalles de plafond et des tapis. Ils ont également placé des capteurs leur permettant de contrôler différents facteurs environnementaux comme l'humidité, la température et la luminosité.

John H Chase, l'auteur principal de l'article, testes des plaques d'échantillonnage avant de les installer. Image : John H Chase

Les résultats de l'étude montrent que chaque ville possède ses propres groupes de bactéries, protistes, et champignons. En utilisant une technique de machine learning, les chercheurs ont réussi à prédire les origines géographiques d'un échantillon de microbes non identifiés avec 85% de succès.

« Ces résultats sont particulièrement intéressants, car dans chaque ville les bureaux étudiés différaient en terme de taille, d'usage et de ventilation, » explique Gregory Caporaso, doctorant co-auteur de l'étude.

Cela suggère que la géographie est plus importante que tout autre facteur lorsqu'il s'agit de déterminer les caractéristiques microbiennes d'un bureau. Peu importe ce à quoi il ressemble : il suffit de savoir où il se trouve.

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« Dans le futur, les données sur les spécificités d'une ville en termes de micro-organismes pourrait nous aider à déduire d'où vient telle ou telle personne sans avoir à regarder son passeport. »

Il n'existait aucune corrélation entre les communautés microbiennes présentes dans les bureaux et les facteurs environnementaux comme le température ou l'humidité, expliquent les chercheurs.

« Ce qui m'a le plus surpris, c'est le peu de variations entre les communautés de microbes en fonction des caractéristiques physico-chimiques des lieux. Je pensais vraiment que nous verrions de grosses différences dans les bureaux beaucoup plus chauds et humides que les autres, » explique John H Chase.

La taille de l'échantillon utilisé pour l'étude était assez petite, puisque l'équipe n'a examiné que trois villes différentes. Cependant, leurs résultats tendent à confirmer ceux d'études précédentes.

« Les résultats de cette étude correspondent à ce que nous avons déjà observé dans des conditions de laboratoire, et pourraient marquer le début des 'sciences forensiques géospatiales et génétiques' qui permettraient de retrouver le trajet des individus à partir de leur signature moléculaire, » explique Christopher Mason, généticien à Weill Cornell Medical College. Il a passé 18 mois à cartographier les microbes trouvés dans le métro du New York.

Parmi les lieux étudiés, c'est la ville de Flagstaff qui se trouve être la plus riche en microbes.

Ce genre d'études pourraient nous en apprendre beaucoup sur l'histoire d'un lieu, et, comme le fait remarquer Mason, les données sur la signature microbienne d'une ville pourraient nous aider à cartographier les déplacements de population d'une manière inédite. Et à résoudre des affaires de meurtre.