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It's true that the trust and the love, that makes it worthwhile.

Il est vrai que la confiance et l'amour, qui le rend int � ressant.

Thanks so much.

Merci beaucoup.

At the break, I was asked by several people about my comments about the aging debate.

Durant la pause, plusieurs personnes m'ont demandé mon avis sur le débat sur le vieillissement.

And this will be my only comment on it.

Et ceci sera mon unique commentaire à ce sujet.

And that is, I understand that optimists greatly outlive pessimists.

Et c'est que, je comprends que les optimistes vivent plus longtemps que les pessimistes.

What I'm going to tell you about in my 18 minutes is how we're about to switch from reading the genetic code to the first stages of beginning to write the code ourselves.

Ce dont je vais vous parler pendant mes 18 minutes c'est le fait que nous sommes sur le point de passer de la lecture du code génétique aux premières étapes du début de l'écriture du code nous-même.

It's only 10 years ago this month when we published the first sequence of a free-living organism, that of haemophilus influenzae.

Cela ne fait que 10 ans ce mois-ci depuis notre publication de la première séquence d'un organisme doué de vie indépendante, celle de haemophilus influenzae.

That took a genome project from 13 years down to four months.

Cela a pris un projet génome de 13 ans réduit a 4 mois.

We can now do that same genome project in the order of two to eight hours. So in the last decade, a large number of genomes have been added: most human pathogens, a couple of plants, several insects and several mammals, including the human genome.

Nous pouvons à présent reproduire le même projet génome en à peu près 2 à 8 heures Donc durant la dernière décennie, un grand nombre de génomes ont été ajoutés : la majorité des pathogènes humains, quelques plantes, plusieurs insectes et plusieurs mammifères, dont le génome humain.

Genomics at this stage of the thinking from a little over 10 years ago was, by the end of this year, we might have between three and five genomes sequenced; it's on the order of several hundred.

La génomique au stade de réflexion d'il y a un peu plus de 10 ans prévoyait qu'à la fin de cet année, nous aurions séquencé de 3 à 5 génomes ; c'est de l'ordre de plusieurs centaines.

We just got a grant from the Gordon and Betty Moore Foundation to sequence 130 genomes this year, as a side project from environmental organisms. So the rate of reading the genetic code has changed.

Nous venons juste d'obtenir une bourse de la Gordon et Betty Moore Foundation pour séquencer 130 génomes cette année, comme un projet secondaire pour des organismes écologiques Donc le rythme de lecture du code génétique a changé.

But as we look, what's out there, we've barely scratched the surface on what is available on this planet.

Mais à mesure que l'on cherche, ce qui se trouve ailleur, nous avons à peine gratté la surface sur ce qui est disponible sur la planète.

Most people don't realize it, because they're invisible, but microbes make up about a half of the Earth's biomass, whereas all animals only make up about one one-thousandth of all the biomass.

La plupart des gens ne s'en rendent pas compte, parce qu'ils sont invisibles, mais les microbes représentent environ la moitié de la biomasse terrestre, alors que tous les animaux ne représentent qu'environ 1 millième de toute la biomasse.

And maybe it's something that people in Oxford don't do very often, but if you ever make it to the sea, and you swallow a mouthful of seawater, keep in mind that each milliliter has about a million bacteria and on the order of 10 million viruses.

Et peut-être que c'est quelque chose que les gens d'Oxford ne font pas si souvent, mais si jamais vous allez à la mer, et que vous avalez une gorgée d'eau de mer, gardez en tête que chaque millilitre contient environ un million de bactéries et de l'ordre de 10 millions de virus.

Less than 5,000 microbial species have been characterized as of two years ago, and so we decided to do something about it.

Moins de 5000 espèces de microbes ont été définis il y a 2 ans, et donc nous avons décidé de faire quelque chose à ce sujet.

And we started the Sorcerer II Expedition, where we were, as with great oceanographic expeditions, trying to sample the ocean every 200 miles.

Et nous avons lancé l'Expédition Sorceler II, au cours de laquelle nous avons, comme pour toute grande expédition océanographique, essayer de prendre un échantillon tous les 300 kilomètres.

We started in Bermuda for our test project, then moved up to Halifax, working down the U.S. East Coast, the Caribbean Sea, the Panama Canal, through to the Galapagos, then across the Pacific, and we're in the process now of working our way across the Indian Ocean.

Nous avons commencé dans les Bermudes pour notre projet test. Puis nous sommes montés jusqu'à Halifax, longeant la côte Est des États-Unis, la mer des Caraïbes, le canal de Panamá, vers les Galápagos, puis tout le long du Pacifique, et nous sommes maintenant en train de cheminer à travers l'Océan Indien.

It's very tough duty; we're doing this on a sailing vessel, in part to help excite young people about going into science.

C'est un tâche très difficile ; nous le faisons sur un bateau à voile, en partie pour motiver les jeunes à faire de la science.

The experiments are incredibly simple.

Les expériences sont incroyablement simples.

We just take seawater and we filter it, and we collect different size organisms on different filters, and then take their DNA back to our lab in Rockville, where we can sequence a hundred million letters of the genetic code every 24 hours.

Nous prenons tout simplement de l'eau de mer et nous la filtrons, et nous collectons des organismes de tailles différentes sur des filtres différents. Et ensuite nous ramenons leur ADN à notre labo à Rockville, où nous pouvons séquencer 100 millions de lettres du code génétique toutes les 24 heures.

And with doing this, we've made some amazing discoveries.

Et en faisant ainsi, nous avons fait des découvertes incroyables.

For example, it was thought that the visual pigments that are in our eyes, there was only one or two organisms in the environment that had these same pigments.

Par exemple, on pensait que les pigments visuels dans nos yeux, il n'y avait qu '1 ou 2 organismes dans l'environnement ayant les mêmes pigments.

It turns out, almost every species in the upper parts of the ocean in warm parts of the world have these same photoreceptors, and use sunlight as the source of their energy and communication.

Il s'avère que presque toutes les espèces dans les parties supérieures de l'océan dans les régions chaudes du monde ont les même photorécepteurs, et utilisent le soleil comme source de leur énergie et de leur communication.

From one site, from one barrel of seawater, we discovered 1.3 million new genes and as many as 50,000 new species.

Sur un site, dans un baril d'eau de mer, nous avons découvert 1,3 millions de nouveaux gènes et jusqu'à 50 000 nouvelles espèces.

We've extended this to the air now with a grant from the Sloan Foundation.

Nous avons étendu le projet à l'air cette fois-ci avec une bourse de la Sloan Foundation.

We're measuring how many viruses and bacteria all of us are breathing in and out every day, particularly on airplanes or closed auditoriums. We filter through some simple apparatuses; we collect on the order of a billion microbes from just a day filtering on top of a building in New York City.

Nous sommes en train de mesurer combien de virus et de bactéries chacun d'entre nous inspire et expire chaque jour, en particulier dans les avions ou les auditoriums fermés Nous filtrons à travers des appareils simples ; nous pouvons amasser de l'ordre d'un milliard de microbes en un seul jour en filtrant au sommet d'un immeuble de la ville de New York.

And we're in the process of sequencing all that at the present time.

Et nous sommes en train de séquencer tout ça en ce moment.

Just on the data collection side, just where we are through the Galapagos, we're finding that almost every 200 miles, we see tremendous diversity in the samples in the ocean.

Juste du côté de la collecte des données, juste où nous en sommes dans les Galápagos, nous trouvons actuellement que presque tous les 300 kilomètres, nous constatons une diversité phénoménale dans nos échantillons de l'océan.

Some of these make logical sense, in terms of different temperature gradients.

Certains semblent être logique en termes de gradients de températures différents.

So this is a satellite photograph based on temperatures, red being warm, blue being cold, and we found there's a tremendous difference between the warm water samples and the cold water samples, in terms of abundant species.

Donc voici une photo satellite basée sur les températures, rouge étant chaud, bleu étant froid, et nous constatons une différence énorme entre les échantillons d'eaux chaudes et les échantillons d'eaux froides, en termes d'abondance d'espèces.

The other thing that surprised us quite a bit is these photoreceptors detect different wavelengths of light, and we can predict that based on their amino acid sequence.

L'autre chose qui nous a un peu pris par surprise c'est que ces photorécepteurs détectent tous des longueurs d'ondes du spectre visible différentes, et nous pouvons le prédire en nous basant sur leurs séquences d'acides aminés.

And these vary tremendously from region to region.

Et cela varie considérablement de région en région.

Maybe not surprisingly, in the deep ocean, where it's mostly blue, the photoreceptors tend to see blue light.

Ce n'est donc pas surprenant que dans l'océan profond, où l'eau est principalement bleu, les photorécepteurs ont tendance à voir la lumière bleue.

When there's a lot of chlorophyll around, they see a lot of green light.

Quand il y a beaucoup de chlorophylle dans les alentours, ils voient beaucoup de lumière verte.

But they vary even more, possibly moving towards infrared and ultraviolet in the extremes.

Mais ils varient encore plus, s'étendant possiblement jusqu'à l'infrarouge et l ’ ultraviolet dans les cas extrêmes.

Just to try and get an assessment of what our gene repertoire was, we assembled all the data, including all of ours thus far from the expedition, which represents more than half of all the gene data on the planet, and it totaled around 29 million genes.

Juste pour essayer de faire un bilan de l'ampleur de notre répertoire de gènes, nous avons assemblé toutes les données, en incluant toutes celles de l'expédition pour l'instant, ce qui représente plus de la moitié de toutes les données de gènes sur la planète, et cela totalisait environ 29 millions de gènes.

And we tried to put these into gene families to see what these discoveries are: Are we just discovering new members of known families, or are we discovering new families?

Et nous avons essayé de les ranger en familles de gènes pour voir ce que représentait ces découvertes : Découvrons-nous de nouveaux membres de familles déjà connues, ou découvrons-nous de nouvelles familles ?

And it turns out we have about 50,000 major gene families, but every new sample we take in the environment adds in a linear fashion to these new families.

Et il s'avère que nous avons environ 50 000 familles de gènes majeures, mais chaque nouvel échantillon que nous prélevons dans l'environnement s'ajoute de façon linéaire à ces nouvelles familles.

So we're at the earliest stages of discovery about basic genes, components and life on this planet.

Donc nous sommes à une étape précoce de découverte des gènes de base, des composants et de la vie sur cette planète.

When we look at the so-called evolutionary tree, we're up on the upper right-hand corner with the animals.

Quand on regarde le soit-disant arbre phylogénétique, nous sommes au coin supérieur droit avec les animaux.

Of those roughly 29 million genes, we only have around 24,000 in our genome.

Parmi ces 29 millions de gènes environ, nous n'en avons qu'environ 24 000 dans notre génome.

And if you take all animals together, we probably share less than 30,000 and probably maybe a dozen or more thousand different gene families.

Et si vous prenez tout l'ensemble des animaux, nous en partageons probablement moins de 30 000 et probablement peut-être une douzaine ou plus de milliers de familles de gènes différentes.

I view that these genes are now not only the design components of evolution.

Je vois maintenant que ces gènes ne sont pas seulement les éléments de conception de l'évolution.

And we think in a gene-centric view, maybe going back to Richard Dawkins' ideas, than in a genome-centric view, which are different constructs of these gene components.

Et nous avons une façon de penser très axée sur les gènes, pour en revenir peut-être aux idées de Richard Dawkins, plutôt qu'axée sur le génome, qui représente différentes structures de ces composants géniques.

Synthetic DNA, the ability to synthesize DNA, has changed at sort of the same pace that DNA sequencing has over the last decade or two, and is getting very rapid and very cheap.

L'ADN synthétique, la capacité de synthétiser l'ADN, a changé en quelque sorte au même rythme que celui du séquençage de l'ADN ces 1 à 2 dernières décennies, et est en train de devenir très rapide et beaucoup moins cher.

Our first thought about synthetic genomics came when we sequenced the second genome back in 1995, and that from mycoplasma genitalium.

Notre première pensée au sujet de la génomique synthétique nous est venue alors que nous séquencions le deuxième génome en 1995, celui du mycoplasma genitalium.

And we have really nice T-shirts that say, you know, "I heart my genitalium." This is actually just a microorganism.

Et nous avons des T-Shirts très sympas qui lisaient, vous savez, "J'aime mon genitalium". Il ne s'agit qu'en fait d'un microorganisme.

But it has roughly 500 genes.

Mais il a grossièrement 500 gènes.

Haemophilus had 1,800 genes.

Haemophilus avait 1 800 gènes.

And we simply asked the question, if one species needs 800, another 500, is there a smaller set of genes that might comprise a minimal operating system?

Et nous avons simplement posé la question, si une espèce en a besoin de 800, une autre de 500, y-a-t-il un plus petit ensemble de gènes qui pourrait correspondre à un système d'exploitation minimal ?

So we started doing transposon mutagenesis.

Donc nous avons commencé à faire des mutagenèses de transposons.

Transposons are just small pieces of DNA that randomly insert in the genetic code.

Les transposons sont tout simplement de petits brins d'ADN qui sont aléatoirement introduits dans le code génétique.

And if they insert in the middle of the gene, they disrupt its function.

Et s'ils s'introduisent au milieu d'un gène, ils perturbent sa fonction.

So we made a map of all the genes that could take transposon insertions and we called those "non-essential genes." But it turns out the environment is very critical for this, and you can only define an essential or non-essential gene based on exactly what's in the environment.

Donc nous avons fait une plan de tous les gènes qui pouvaient endurer des insertions de transposons et nous les avons appelé "gènes non-essentiels." Mais il s'avère que l ’ environnement joue un rôle crucial dans ce cas, et vous ne pouvez que définir un gène essentiel ou un gène non-essentiel en fonction de ce qu'il y a dans l'environnement.

We also tried to take a more directly intellectual approach with the genomes of 13 related organisms, and we tried to compare all of those, to see what they had in common. And we got these overlapping circles.

Nous avons aussi essayé de prendre une approche intellectuellement plus directe avec les génomes de 13 organismes apparentés, et nous les avons tous comparés, pour voir ce qu'ils avaient en commun. et nous obtenons ces cercles se chevauchants.

And we found only 173 genes common to all 13 organisms.

Et nous trouvons seulement 173 gènes commun à tous les 13 organismes.

The pool expanded a little bit if we ignored one intracellular parasite; it expanded even more when we looked at core sets of genes of around 310 or so.

Ce pool génique s'étend un peu si nous ignorons un parasite intracellulaire ; il s'étend encore plus quand nous nous focalisons sur les ensembles de gènes fondamentaux de 310 et quelques.

So we think that we can expand or contract genomes, depending on your point of view here, to maybe 300 to 400 genes from the minimal of 500.

Donc nous pensons pouvoir étendre ou contracter les génomes, ici ça dépend du point de vue, de possiblement entre 300 et 400 gènes à partir du minimum de 500.

The only way to prove these ideas was to construct an artificial chromosome with those genes in them, and we had to do this in a cassette-based fashion.

Le seul moyen de prouver ces idées était de construire un chromosome artificiel avec ces gènes à l'intérieur, et nous avons dû faire ça sous forme de cassettes.

We found that synthesizing accurate DNA in large pieces was extremely difficult.

Nous avons découvert que synthétiser avec précision de l'ADN en grands morceaux était extrêmement difficile.

Ham Smith and Clyde Hutchison, my colleagues on this, developed an exciting new method that allowed us to synthesize a 5,000-base pair virus in only a two-week period that was 100 percent accurate, in terms of its sequence and its biology.

Ham Smith et Clyde Hutchinson, mes collègues là-dessus, ont développé une nouvelle méthode passionnante qui nous a permis de synthétiser un virus ayant 5 000 paires de bases en seulement 2 semaines qui était 100 % précise, en termes de sa séquence et de sa biologie.

It was a quite exciting experiment, when we just took the synthetic piece of DNA, injected it in the bacteria and all of a sudden, that DNA started driving the production of the virus particles that turned around and then killed the bacteria.

C'était une expérience assez excitante, quand nous avons simplement pris le morceau d'ADN synthétique, l'avons injecté dans la bactérie et tout à coup, cet ADN a commencé à lancer la production de particules virales qui ont tourné autour et ensuite tué la bactérie.

This was not the first synthetic virus, a polio virus had been made a year before, but it was only one ten-thousandth as active and it took three years to do.

Celui-ci n'était pas le premier virus synthétique, un poliovirus avait été fabriqué un an auparavant, mais il n'était qu'un dixième de milliers de fois aussi actif et a pris 3 ans à faire.

This is a cartoon of the structure of phi X 174.

Ceci est un dessin de la structure de Phi X-174.

This is a case where the software now builds its own hardware, and that's the notions that we have with biology.

Ceci est un cas où le logiciel construit maintenant son propre support matériel, et c'est les notions que nous retrouvons en biologie.

People immediately jump to concerns about biological warfare, and I had recent testimony before a Senate committee, and a special committee the U.S. government has set up to review this area.

Les gens parlent aussitôt de guerre biologique, et j'ai récemment témoigné devant le Sénat, et un comité spécial que le gouvernement Américain a mis en place pour étudier ce domaine.

And I think it's important to keep reality in mind, versus what happens with people's imaginations.

Et je pense qu'il est important de garder la réalité à l'esprit, contre ce qu'il se passe dans l'imagination des gens.

Basically, any virus that's been sequenced today, that genome can be made.

En gros, n'importe quel virus qui a été séquencé jusqu'à aujourd'hui, ce génome peut être fabriqué.

And people immediately freak out about things about Ebola or smallpox, but the DNA from this organism is not infective.

Et immédiatement les gens paniquent au sujet d'Ebola ou de la variole, mais l'ADN de ces organismes n'est pas infectieux.

So even if somebody made the smallpox genome, that DNA itself would not cause infections.

Donc même si quelqu'un venait à fabriquer le génome du virus de la variole, cet ADN lui-même ne causerait pas d'infections.

The real concern that security departments have is designer viruses.

La seule véritable inquiétude qu'ont les départements de sécurité concerne les virus sur mesure.

And there's only two countries, the U.S. and the former Soviet Union, that had major efforts on trying to create biological warfare agents.

Et il n'existe que 2 pays, les États-Unis et ce qui était autrefois l'Union Soviétique, qui ont fait des efforts majeurs pour essayer de créer des agents de guerre biologique.

If that research is truly discontinued, there should be very little activity on the know-how to make designer viruses in the future.

Si cette recherche a réellement été abandonnée, il devrait y avoir très peu d'activité basé sur le savoir-faire requis pour fabriquer des virus sur mesure dans le futur.

I think single-cell organisms are possible within two years.

Je pense que les organismes unicellulaires sont possibles dans 2 ans.

And possibly eukaryotic cells, those that we have, are possible within a decade.

Et peut-être les cellules eucaryotes, celles qui nous composent, sont possibles pour cette décennie.

So we're now making several dozen different constructs, because we can vary the cassettes and the genes that go into this artificial chromosome.

Donc nous fabriquons actuellement plusieurs douzaines de structures différentes, parce que nous pouvons varier les cassettes et les gènes qui sont insérés dans ce chromosome artificiel.

The key is, how do you put all of the others?

La clé est, comment mettons-nous tous les autres ?

We start with these fragments, and then we have a homologous recombination system that reassembles those into a chromosome.

Nous commençons avec ces segments, et ensuite nous avons un système de recombinaison homologue qui les réassemblent en un chromosome.

This is derived from an organism, deinococcus radiodurans, that can take three million rads of radiation and not be killed.

Une technique dérivée d'un organisme, deinococcus radiodurans, qui peut prendre 3 millions de rads de radiations et ne pas mourir.

It reassembles its genome after this radiation burst in about 12 to 24 hours, after its chromosomes are literally blown apart.

Il réassemble son génome après cette rafale radioactive en environ 12 à 24 heures, après que ses chromosomes aient été complètement déchiquetés.

This organism is ubiquitous on the planet, and exists perhaps now in outer space due to all our travel there.

Cet organism est omniprésent sur la planète, et existe peut-être maintenant dans l'espace à cause de tous nos voyages interstellaires.

This is a glass beaker after about half a million rads of radiation.

Ceci est un bécher en verre après environ ½ million de rads de radiation.

The glass started to burn and crack, while the microbes sitting in the bottom just got happier and happier.

Ce verre a commencé à brûler et à craquer, pendant que les microbes assis au fond sont devenus de plus en plus heureux.

Here's an actual picture of what happens: the top of this shows the genome after 1.7 million rads of radiation. The chromosome is literally blown apart.

Voici une image de ce qui se passe : en haut on voit le génome après 1.7 million de rads de radiation. le chromosome est complètement déchiqueté.

And here's that same DNA automatically reassembled 24 hours later.

Et voici ce même ADN se réassemblant automatiquement 24 heures plus tard.

It's truly stunning that these organisms can do that, and we probably have thousands, if not tens of thousands, of different species on this planet that are capable of doing that.

C'est vraiment stupéfiant que ces organismes puissent faire ça, et nous avons probablement des milliers, si ce n'est des dizaines de milliers d'espèces différentes sur cette planète qui sont capables de faire ça.

After these genomes are synthesized, the first step is just transplanting them into a cell without a genome.

Une fois que ces génomes sont synthétisés, la première étape consiste simplement à les transplanter dans une cellule sans génome.

So we think synthetic cells are going to have tremendous potential, not only for understanding the basis of biology but for hopefully environmental and society issues.

Donc nous pensons que les cellules synthétiques vont avoir un énorme potentiel, pas seulement dans la compréhension des bases de la biologie mais aussi, espérons-le, en termes de questions écologiques et sociétales.

For example, from the third organism we sequenced, Methanococcus jannaschii, it lives in boiling water temperatures; its energy source is hydrogen and all its carbon comes from CO2 it captures back from the environment.

Par exemple, à partir du troisième organisme que nous avons séquencé, Methanococcus jannaschii : il vit à des températures équivalentes à l'eau bouillante, sa source d'énergie est l'hydrogène et tout son carbone vient du CO2 qu'il récupère dans l'environnement.

So we know lots of different pathways, thousands of different organisms now that live off of CO2, and can capture that back.

Donc nous connaissons beaucoup de processus différents, des milliers d'organismes différents à présent qui vivent sur le CO2, et qui peuvent le capturer en retour.

So instead of using carbon from oil for synthetic processes, we have the chance of using carbon and capturing it back from the atmosphere, converting that into biopolymers or other products.

Donc au lieu d'utiliser le carbone du pétrole pour des procédés synthétiques, nous avons l'occasion d'utiliser le carbone et de le récupérer de l'atmosphère, le convertissant en biopolymères et autres produits.

We have one organism that lives off of carbon monoxide, and we use as a reducing power to split water to produce hydrogen and oxygen.

Nous avons un organisme qui vit sur le monoxyde de carbone, et que nous utilisons comme puissance réductrice pour scinder l'eau pour produire de l'hydrogène et de l'oxygène.

Also, there's numerous pathways that can be engineered metabolizing methane.

Aussi, il existe de nombreux processus qui peuvent être conçus pour métaboliser le méthane.

And DuPont has a major program with Statoil in Norway to capture and convert the methane from the gas fields there into useful products.

Et DuPont a un programme important avec Statoil en Norvège qui consiste à capturer et convertir le méthane des champs de gaz qui existent là-bas en produits utiles.

Within a short while, I think there's going to be a new field called "Combinatorial Genomics," because with these new synthesis capabilities, these vast gene array repertoires and the homologous recombination, we think we can design a robot to make maybe a million different chromosomes a day.

Dans peu de temps, je pense qu'il va y avoir une nouvelle discipline appelé la Génomique Combinatoire, parce qu'avec ces nouvelles capacités de synthèse, ces vastes répertoires d'arrangements de gènes et de recombinaison homologue, nous pensons pouvoir créer un robot pour faire peut-être un million de chromosomes différents par jour.

And therefore, as with all biology, you get selection through screening, whether you're screening for hydrogen production, or chemical production, or just viability.

Et donc, comme avec toute biologie, on obtient une sélection à travers un filtrage, que vous filtriez pour la production d'hydrogène, ou la production d'un produit chimique, ou seulement la viabilité.

To understand the role of these genes is going to be well within reach.

Comprendre le rôle de ces gènes va être à notre portée.

We're trying to modify photosynthesis to produce hydrogen directly from sunlight.

Nous sommes en train d'essayer de modifier la photosynthèse pour produire de l'hydrogène via la lumière solaire.

Photosynthesis is modulated by oxygen, and we have an oxygen-insensitive hydrogenase that we think will totally change this process.

La photosynthèse est modulée par l'oxygène, et nous avons une hydrogénase insensible à l'oxygène qui selon nous va totalement changer ce processus.

We're also combining cellulases, the enzymes that break down complex sugars into simple sugars and fermentation in the same cell for producing ethanol.

Nous combinons aussi des cellulases, les enzymes qui décomposent les sucres complexes en sucres simples et la fermentation dans la même cellule pour produire de l'éthanol.