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Tag: Biologie

  • [Entretien] Andrea Pasini, CNRS : « Il y a un intérêt grandissant des biologistes autour de “Trichoplax” »

    [Entretien] Andrea Pasini, CNRS : « Il y a un intérêt grandissant des biologistes autour de “Trichoplax” »

    La Marseillaise : Vous avez étudié le déplacement
    de «     Trichoplax », cet animal marin multicellulaire très simple. Est-ce un organisme classique sur lequel les biologistes aiment travailler ?

    Andrea Pasini : Non, pas du tout. Il a été, et reste, peu étudié. Découvert en 1883, il est tombé dans l’oubli jusqu’aux années 1970 quand un zoologiste allemand s’est rendu compte que, avec d’autres organismes semblables, ils composaient une famille d’animaux plats : les placozoaires. Depuis les années 1980, il y a un intérêt grandissant des biologistes autour de ces animaux.

    Pourquoi ?

    A.P. : D’un point de vue évolutif, ils pourraient nous renseigner sur la transition qui s’est produite pour passer d’organismes composés d’une seule cellule vers ceux composés de plusieurs cellules. Ils pourraient ressembler aux premiers animaux multicellulaires apparus à la surface de la Terre au cours de l’évolution. Ensuite, ils peuvent nous renseigner sur les conditions minimales nécessaires pour la survie d’un animal. Car il s’agit d’êtres multicellulaires, mais dépourvus de muscles, d’organes, de systèmes nerveux, digestif ou reproducteur. Et pourtant, ils arrivent à survivre dans des environnements parfois complexes et agressifs.

    D’où viennent ceux que vous étudiez ?

    A.P. : Nous les avons prélevés dans un magasin d’aquariophilie du centre de Marseille. Dans un aquarium d’eau de mer avec des coraux et des algues tropicales, il y avait des petits organismes sur la vitre. Il s’agissait de Trichoplax. Depuis six ans, nous cultivons cette même souche au laboratoire.

  • [Sciences] Sans muscles ni neurones, cet animal « crêpe » s’enfuit face au danger

    [Sciences] Sans muscles ni neurones, cet animal « crêpe » s’enfuit face au danger

    Découvert à la fin du XIXe siècle, Trichoplax reste méconnu. Cet animal aquatique est minuscule, plat et simple : un tapis de cellules qui se déplace grâce à des cils vibrant sous sa face inférieure. Il peut ainsi ramper au fond de la mer, où il vit, et réagir à des agressions extérieures –quand on le pique par exemple. Pourtant, il n’a ni muscles ni neurones ! Comment fait-il ? « C’était une énigme depuis plus d’un siècle, pointe Andrea Pasini, chercheur CNRS à l’Institut de biologie du développement de Marseille. Nous cherchons la réponse depuis cinq ans et nous avons enfin compris. » Avec son doctorant Marvin Leria et son collègue Raphaël Clément, il montre dans un article paru dans Current Biology que les cils sur sa face inférieure se réorientent rapidement et de manière coordonnée pour prendre la fuite.

    Ce mode de déplacement grâce à des cils est connu chez d’autres animaux. Mais les cils prennent généralement une certaine orientation au cours du développement et il est difficile d’en changer. « C’est parfois possible chez certains animaux mais cela prend du temps : des dizaines de minutes voire des jours », insiste le chercheur. Chez Trichoplax, quelques secondes suffisent. « C’est unique, ajoute-t-il. Cela montre à quel point les tissus épithéliaux sont plastiques et peuvent faire des choses que nous ne soupçonnions pas. »

    Calcium

    C’est un des buts derrière l’étude de cet étrange animal : comprendre comment les tissus épithéliaux -ces ensembles de cellules qui forment la peau, recouvrent certains organes, tapissent les veines… -ont pu évoluer et s’adapter à des environnements extrêmes. « Les organismes modèles généralement étudiés en biologie– souris, ver, mouche…- ne couvrent qu’une petite partie du monde animal, précise Andrea Pasini, spécialiste des tissus épithéliaux. Trichoplax est intéressant car il est composé presque essentiellement de cellules épithéliales. Il peut donc mieux nous renseigner sur certaines de leurs spécificités. »

    Pour tenter d’expliquer comment les cils changent brutalement d’orientation, les chercheurs se sont penchés sur le calcium. « Il est connu pour être impliqué dans des réactions cellulaires rapides », souligne Andrea Pasini. En plongeant Trichoplax dans une eau dépourvue de calcium ou en empêchant cet élément d’entrer dans les cellules, le petit animal ne parvient plus à se déplacer normalement. « Le calcium a donc un rôle important, poursuit le chercheur. Toute la question est maintenant de savoir où et comment il agit précisément. » Y répondre fera l’objet de futures recherches.

    Cette capacité à interagir avec l’environnement sans aucun neurone interroge : « Soit nous sommes face à une forme très simple de système nerveux, soit face à une sorte de système nerveux alternatif, ce qui serait encore plus intéressant, souligne Andrea Pasini. Mais tout cela reste à éclaircir. »

    REPÈRES

    Épithéliums

    Il s’agit de tissus formés de cellules juxtaposées. Tous les animaux en ont. Ils peuvent former des revêtements (comme la peau, les contours des organes) ou sécréter des substances essentielles à l’organisme (comme celles produites par les glandes).

    Placozoaires

    Ces animaux plats de 1 à 3 millimètres n’ont ni bouche, ni tube digestif, ni système nerveux, ni organes et n’ont pas une forme symétrique. Leurs cellules sont capables de se réorganiser pour que l’organisme change de forme.

    « T. adhaerens »

    Trichoplax adhaerens a longtemps été le seul représentant du groupe des placozoaires -jusqu’à la découverte d’autres espèces plus récemment. Il vit sur des supports (coraux, rochers) au fond de la mer, dans des eaux tropicales ou tempérées, et se nourrit d’algues, bactéries et autres micro-organismes grâce à un système de digestion externe.

  • Les zostères repeuplent l’étang de Berre

    Les zostères repeuplent l’étang de Berre

    Dans les années 1960, les zostères tapissaient 6 000 hectares du fond de l’étang de Berre. Quarante ans plus tard, il ne restait plus qu’un hectare de ces herbiers. La faute à de multiples dégradations, entre les pollutions industrielles des usines, les rejets des stations d’épuration et l’eau douce apportée par les bassins-versants et la centrale EDF de Saint-Chamas, qui eutrophisent les milieux. « Et puis il y a une petite inversion, raconte Raphaël Grisel, directeur du Gipreb, le syndicat mixte en charge de la réhabilitation de la lagune salée. C’était très lent au début, à tel point qu’on ne s’en est pas immédiatement rendu compte. »

    Depuis 2024, à la suite de la crise écologique d’anoxie de 2018 qui a fait reculer cette progression de moitié, la structure accompagne ce processus de recolonisation en menant des opérations de transplantation d’herbiers de zostères, chaque année.

    Cette espèce protégée, surnommée « ingénieure d’écosystème », est le véritable poumon de la lagune : refuge, lieu de reproduction et zone d’alimentation pour les poissons, elle produit également de l’oxygène, constitue des puits de carbone et est un bouclier contre l’érosion des côtes.

    3 600 plants

    Parmi les six sites retenus autour de la lagune pour recevoir les 3 600 plants figure celui de la pointe de Berre. Localisé juste derrière des installations de stockage de LyondellBasell, classées Seveso, il est quasiment inaccessible au public. Seuls les réacteurs des avions qui décollent de l’aéroport Marseille-Provence rompent le silence. Cette tranquillité était l’un des critères de sélection, mais il n’était pas le seul.

    « Notre volonté est d’accélérer un processus naturel, explique Raphaël Grisel. Les cartographies montrent qu’il y a des secteurs où les zostères ne poussent pas par générations spontanées. C’est dans ces endroits qu’on les met de manière préférentielle pour qu’elles puissent essaimer. Avec l’aide de chercheurs qui ont fait des modélisations, on a trouvé des endroits où les boutures vont pouvoir reprendre. »

    D’un côté de la pointe, les équipes prélèvent des mottes. De l’autre, ils les transplantent en adoptant des formes particulières. « Le triangle fonctionne bien », confie le directeur du Gipreb. Nicolas Mayot, docteur en biologie marine et chargé de mission scientifique au sein du syndicat mixte, développe : « On a une technique qui marche, mais on essaye encore d’optimiser le nombre de mottes que l’on peut mettre pour avoir le meilleur ratio. On va suivre ça avec des survols en drone pour affiner notre méthode. »

    La méthode est d’ores et déjà efficace, puisque les résultats observés « sont les meilleurs d’Europe ». « On en est fiers », assure Nicolas Mayot. En moyenne, la surface transplantée est multipliée par 100. Depuis 2024, 8 m² ont repeuplé plus de 750 m2 (selon les mesures de 2025). « Entre le naturel et ce que l’on a repeuplé, on gagne environ 15 ha par an », précise Raphaël Grisel. La dynamique est bonne, mais l’objectif de 1 500 ha fixé par la directive-cadre sur l’eau est loin d’être atteint.

    Sur cette anse de la pointe de Berre, les équipes du Gipreb ont « quasiment restauré 5 000 m² de zostères » en l’espace de deux ans. Le biologiste pense pouvoir prélever dans les transplantés dès l’an prochain. « C’est un cercle vertueux. »

    Il prévient tout de même : « Il y a une grosse mode sur la transplantation, mais il ne faut pas sauter les étapes. D’abord, on identifie la source de dégradation, puis on la corrige et ensuite on restaure, sinonn c’est vain. »

    « Un des paramètres majeurs pour la pousse des zostères est la transparence de l’eau », souligne le directeur du Gipreb. « Jusque-là, les matières en suspension des apports d’eau douce d’EDF créaient une gêne, mais aussi l’azote et le phosphore apporté par tout le bassin-versant, la centrale Saint-Chamas, mais aussi les stations d’épuration, les rivières etc. qui favorisent le phytoplancton qui empêche la lumière de pénétrer au fond. »

    Le protocole signé en 2023 entre le Gipreb et l’énergéticien pour interdire les rejets durant l’été et l’amélioration du réseau d’assainissement ont « eu un rôle évident » dans la restauration des herbiers, au moins dans les zones de faible profondeur. Désormais, le syndicat mixte aimerait atteindre les 3 mètres. « À cette profondeur, si tout est colonisé, on aurait 1 000 ha de zostères », révèle Raphaël Grisel.

  • Une étude secoue la vision « établie du génome »

    Une étude secoue la vision « établie du génome »

    Menée au sein d’un laboratoire d’Aix-Marseille Université par des chercheurs de l’Inserm, une étude récemment publiée dans Nature Communications met en évidence l’existence d’« exons à double fonction », capables, en plus de leur rôle codant, de réguler l’expression des gènes. Une découverte qui « rebat les cartes de la vision établie du génome », selon le communiqué de presse accompagnant la publication. Concrètement, de quoi s’agit-il ?

    Traditionnellement, la biologie moléculaire considère que le génome – l’information génétique d’un individu portée par l’ADN – comprend deux types de régions : d’un côté, celles responsables du codage des protéines ; de l’autre, le reste du génome, dit non codant, qui joue notamment un rôle dans la régulation de l’expression des gènes. Les exons correspondent à la partie codante et n’ont, selon les conceptions classiques, aucun rôle dans la régulation.

    « Pour mieux comprendre, on peut imaginer que les exons correspondent aux verbes dans un texte, explique Benoît Ballester, chercheur et directeur de l’étude. Le reste du génome sert, en partie, à conjuguer ces verbes. Ce que nous sommes parvenus à démontrer, c’est que certains exons peuvent aussi jouer un rôle dans la conjugaison. »

    Et d’ajouter : « On compte environ 20 000 gènes codants dans le génome, qui permettent de produire une cellule de foie, une cellule de peau ou un neurone. Encore faut-il donner les bonnes instructions pour que les gènes produisent telle ou telle cellule. C’est comme une partition de piano : selon celle que l’on suit, on ne joue pas la même musique. Les gènes doivent donc être régulés pour déterminer s’ils produisent une cellule de foie ou autre chose ».

    Certains exons auraient donc un rôle dans le choix de la partition jouée.

    Nouvelles interprétations

    des mutations génétiques

    L’une des implications majeures de cette découverte concerne l’interprétation des mutations génétiques. « Il existe deux grands types de mutations. D’un côté, les mutations faux-sens, qui modifient la protéine et donc sa structure, détaille le chercheur. De l’autre, les mutations silencieuses, ou synonymes, qui n’ont pas d’impact sur la protéine produite. »

    Jusqu’à présent, les séquences codantes faisaient donc l’objet de relativement peu d’attention dans le cas des mutations silencieuses, puisqu’elles étaient considérées comme n’affectant que la fabrication des protéines, dans ce cadre inchangées. Or, à la lumière de cette étude, lors d’une mutation silencieuse, certains exons peuvent provoquer une mutation régulatrice.

    Ces résultats invitent ainsi à reconsidérer l’interprétation des variants génétiques, notamment dans des domaines comme la cancérologie, où l’identification précise des mécanismes de dérégulation des gènes est cruciale.

  • [Science] Origine de la vie : sur les traces des premières cellules au fond de l’océan

    [Science] Origine de la vie : sur les traces des premières cellules au fond de l’océan

    La première cellule vivante est probablement apparue il y a 3,8 milliards d’années. Comment ? C’est la grande question. Une hypothèse est celle d’une apparition au fond de l’océan, dans des cheminées hydrothermales qui rejettent une eau chaude en provenance des entrailles de la Terre vers une eau plus froide et plus acide. « Nous apportons un argument de plus en faveur de cette hypothèse en montrant qu’un mécanisme clé commun à toutes les cellules vivantes peut s’y produire, dans un environnement purement minéral », souligne Simon Duval, chercheur CNRS au laboratoire Bioénergétique et ingénierie des protéines (Marseille) et coauteur d’un article paru dans Nature Communications.

    Cheminée artificielle

    Ce mécanisme est celui par lequel les cellules vivantes produisent de l’énergie. Des bactéries aux cellules de tous les animaux, de toutes les plantes… « Il n’existe pas une cellule vivante qui ne le possède pas », insiste le chercheur. Toutes produisent de l’adénosine triphosphate (ATP) – une molécule source d’énergie – via un mécanisme bien rodé : le passage de protons dans les filets d’une enzyme située sur une membrane qui produit un milieu riche en protons (acide) à l’extérieur de la cellule et un autre plus pauvre (basique) à l’intérieur. Maintenue grâce à un apport d’énergie – via de l’oxygène et du glucose, par exemple – pour forcer le transfert de protons d’un côté à l’autre de la membrane, cette différence d’acidité entre les deux milieux entraîne un déséquilibre. Forcément, le système souhaite revenir à l’équilibre. Sauf qu’au moment de retraverser la membrane dans l’autre sens, les protons passent par l’enzyme « ATP synthase » qui produit l’ATP.

    En laboratoire, Simon Duval et la post-doctorante Chloé Truong ont reproduit un mécanisme semblable dans une réplique de cheminée hydrothermale avec d’un côté un fluide acide riche en fer (comme l’océan) et de l’autre un fluide basique (comme celui en provenance du sous-sol). À l’interface entre les deux, se forme une membrane minérale faite de différentes formes de fer oxydé, dont du fer métallique. « C’était très surprenant et inattendu, souligne Simon Duval. Il est impossible que du fer métallique se forme sans la présence d’une espèce fortement réductrice -riche en électrons -, à moins que ne se produise un phénomène que nous pensions jusqu’alors spécifique au vivant : la bifurcation des électrons. » Un mécanisme qui repose sur des transferts couplés d’ions et d’électrons au sein de membranes. « Ici, la différence de pH et les propriétés intrinsèques des minéraux suffisent », note le chercheur.

    Ce mécanisme clé pour le vivant peut donc exister dans un système purement géologique. Des molécules organiques pourraient-elles s’y former également ? Et de l’ATP ? Et tous les ingrédients nécessaires à l’émergence de la vie ? Apporter des réponses constituera les prochaines étapes.

  • [Entretien] « Fabriquer les briques du vivant ne suffit pas pour faire apparaître la vie »

    [Entretien] « Fabriquer les briques du vivant ne suffit pas pour faire apparaître la vie »

    Simon Duval : Depuis la découverte en 2000 du champ hydrothermal de « Lost City », dans l’océan Atlantique. Jusqu’alors, nous ne connaissions que les « fumeurs noirs » où la température atteint 300°C. À « Lost City », elle est autour de 40°C-50°C. C’est bien plus favorable à l’apparition de la vie ! Depuis, d’autres cheminées de ce type ont été découvertes et intéressent les scientifiques qui travaillent sur l’origine de la vie.

    Une autre hypothèse est celle de la « soupe prébiotique », dans laquelle une diversité d’éléments chimiques se seraient assemblés dans une mare chaude pour former les molécules complexes du vivant – acides aminés, ARN, ADN…

    S.D. : C’est la théorie la plus connue, proposée par Charles Darwin en 1871. Mais elle omet le rôle de l’énergie. Fabriquer les briques élémentaires du vivant ne suffit pas pour faire apparaître la vie. Elles ont besoin d’énergie pour tenir ensemble, faire fonctionner le métabolisme, etc. L’importance de l’énergie a été pointée par le physicien Erwin Schrödinger en 1944. Une loi de la physique dit que des molécules dans un mélange ne s’ordonnent jamais d’elles-mêmes. Il faut pouvoir les confiner et leur apporter de l’énergie.

    C’est l’avantage des cheminées hydrothermales ?

    S.D. : Tout à fait, avec leurs membranes poreuses où les molécules peuvent être confinées. Nous montrons que le mécanisme qui fournit l’énergie aux cellules peut s’y produire. Cela les rend encore plus intéressantes.

  • #DisMoiPourquoi on a des os?

    #DisMoiPourquoi on a des os?

    Dans le règne animal, l’espèce humaine fait partie des vertébrés, c’est-à-dire d’animaux possédant un squelette interne composé d’un crâne et d’une colonne vertébrale. Chez les vertébrés terrestres, en permettant de supporter le poids du corps, le squelette osseux va faciliter une locomotion efficace, et l’évolution des espèces a sélectionné la formation de membres comportant des os. Dans le cas de l’espèce humaine, en sélectionnant une croissance particulière, unique parmi les mammifères, des os du bassin, l’évolution a, de plus, permis la bipédie et la posture verticale. Cet élargissement des os du bassin assure ainsi le soutien du poids du corps en position verticale. La fonction de soutien du poids du corps n’est pas la seule fonction assurée par nos os, mais, du point de vue médical, elle se traduit, lorsqu’elle est déficiente (vieillissement), par une plus grande susceptibilité aux fractures. »

    Bernard Binetruy. Directeur de recherche émérite à l’Inserm

  • Dans le sillage de Lumexplore, images et récits d’une planète en mutation

    Dans le sillage de Lumexplore, images et récits d’une planète en mutation

    Le photographe, plongeur et biologiste naturaliste Laurent Ballesta. L’astrophysicien Jean-Pierre Luminet. L’astronaute Jean-François Clervoy. Ivan Griboval, navigateur autour du monde (…). Lumexplore, initié et organisé par la Ciotadenne Vera Frossard, porté par la prestigieuse Société des Explorateurs Français, en partenariat avec l’association Les Lumières de l’Eden et la Ville de La Ciotat, s’apprête, à nouveau, à accoster à La Ciotat. Au premier sens du terme. Tout illuminée, mardi soir, la goélette « Expédition 7e continent » fera en effet son entrée dans le Port-Vieux.

    Non, tout n’est pas foutu

    Basé « sur l’échange du réalisateur ou d’un invité avec le public », renseigne Lili Le Gall, directrice adjointe de Lumexplore, le festival* « présente 12 films en compétition et 18 hors compétition ». Si l’essentiel des longs-métrages est diffusé au cinéma l’Eden théâtre, « plus vieux cinéma du monde », un petit hors les murs est programmé à la médiathèque Simone-Veil. Autre nouveauté : en plus de la goélette, le public pourra visiter le catamaran Love the Ocean et le voilier Jonathan III, quai Berouard.

    Divers univers sont à découvrir. Monde sous-marin avec Cap Corse, le mystère des anneaux, archéologie avec Liban, les secrets de Byblos, préhistoire avec Chauvet, voyages aux origines, film sur l’une des plus belles grottes ornées au monde découverte il y a trente ans dans le sud de l’Ardèche, films sur des animaux, sur l’agriculture… à noter que le 10 septembre, le festival programme une « journée de la mer », avec entrée gratuite à toutes les séances.

    « Les films sélectionnés à Lumexplore posent une question, tentent d’y répondre, avec une réponse porteuse d’espoir », commente Lili Le Gall.Par exemple, le film Plastic Odyssey 2, diffusé le 12, relate le périple du navire qui a voyagé pendant trois ans autour du monde, le long des côtes les plus frappées par la pollution plastique. à son bord, de jeunes marins, des ingénieurs, des scientifiques qui imaginent des solutions concrètes et simples à mettre en œuvre pour transformer les déchets plastiques en une ressource pour les populations. De même, Sols couverts d’espoir, diffusé le 13, donne à voir les solutions de paysans européens pour régénérer les sols, restaurer la biodiversité et préserver l’eau.

    « Lumexplore a une vocation, celle d’éclairer la jeune génération sur le monde qui l’entoure », complète Lili Le Gall. Lumexplore junior a sélectionné 7 films réalisés par des collégiens et lycéens du monde entier. Une dizaine de jeunes ont été invités. La relève est assurée.

    * Tarif une séance : 3 euros, 12 euros la journée, 40 euros les six jours. Au cinéma l’Eden théâtre.