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Tag: sciences

  • 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.

  • [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.

  • [Entretien] Laurent Bouby : « Le Sud de la France est le berceaude la viticulture dans le pays »

    [Entretien] Laurent Bouby : « Le Sud de la France est le berceaude la viticulture dans le pays »

    La Marseillaise : La vigne domestique arrive en France par Marseille il y a 2 600 ans. En quoi est-ce une étape importante pour la viticulture ?

    Laurent Bouby : C’est véritablement le début d’une viticulture d’importance en France. Avant, les gens ont pu cultiver de la vigne sauvage, mais avec des résultats assez aléatoires. La vigne sauvage et la vigne domestique sont très proches biologiquement. Ce sont deux sous-espèces interfertiles qui se croisent facilement. Mais pour un vigneron, ce sont des plantes très différentes.

    Pourquoi ?

    L.B. : Les formes domestiques ont été sélectionnées pour leurs caractéristiques propices à la viticulture et la production de vin. Les fruits sont plus gros et plus juteux que ceux des vignes sauvages – qui sont eux remplis de pépins. Et les fleurs des vignes domestiques sont hermaphrodites : elles peuvent s’auto-féconder, ce qui rend la fécondation plus sûre et maximise la production de fruits. Pour la vigne sauvage, c’est plus aléatoire.

    Quelle place occupe le Sud de la France dans l’émergence de la viticulture dans le pays ?

    L.B. : C’est le berceau de la viticulture en France. Après son arrivée à Marseille, la culture de la vigne domestique se répand très vite sur le pourtour méditerranéen français. Nous en retrouvons des traces à Saint-Maximin il y a 2 500 ans, puis à Martigues, Lattes, Nîmes, Antibes… À la différence des Marseillais, ils ne vendent pas leur vin au début. Le commerce arrive à l’époque romaine, vers le Ier siècle de notre ère. La région méditerranéenne se couvre alors de vignobles.

    Propos recueillis par X.B.

  • 4 000 ans d’histoire de viticulture française dans une poignée de pépins

    4 000 ans d’histoire de viticulture française dans une poignée de pépins

    Dans les années 1990 à Marseille, des archéologues mènent des fouilles sur la rive nord du Vieux-Port. Ils y découvrent des pépins de raisin particulièrement bien conservés. Leur âge ? Environ 2 600 ans. Soit la date à laquelle remonte l’arrivée de la viticulture en France via Marseille, sous l’influence des Grecs, selon les écrits historiques et l’archéologie. « Nous connaissions beaucoup de choses sur la production du vin et les échanges, mais très peu sur la nature des vignes utilisées, précise Laurent Bouby, ingénieur de recherche CNRS à l’Institut des sciences de l’évolution de Montpellier. Nous avons maintenant des outils paléogénomiques puissants ». Et les réponses commencent à tomber, notamment grâce à l’ADN ancien contenu dans ces pépins marseillais et d’autres découverts sur des sites archéologiques français. « Cela permet de retracer l’arbre généalogique de la vigne en France et l’origine des cépages actuels », résume le chercheur, coauteur d’une étude parue dans Nature Communications.

    L’étude confirme des éléments connus. Par exemple que les plus vieux pépins découverts en France, à Nîmes et âgés de 4 000 ans, sont bien issus de plantes sauvages. « Des populations similaires à celles que nous connaissons aujourd’hui », précise Laurent Bouby. Les habitants utilisaient et consommaient les baies. « Nous ne savons pas s’ils la cultivaient », nuance-t-il. La culture arrive avec l’introduction de vignes domestiques, il y a 2 600 ans à Marseille. « Cela marque vraiment le début de la viticulture », souligne le chercheur. Et l’étude montre que ces premières vignes domestiques ont des liens de parenté avec des cépages d’aujourd’hui.

    Clonage

    Comme cela avait déjà été observé en Italie, il y a eu des croisements entre vignes sauvages et domestiques. « Cela a été un moteur important pour l’évolution de la vigne cultivée au cours de sa diffusion en Méditerranée et en Europe », résume Laurent Bouby. Peut-être pour faire émerger des variétés adaptées à certaines conditions écologiques et climatiques. Et ainsi permettre à la viticulture de se répandre vers le nord de la France, dès le Ier siècle de notre ère, jusqu’à Valenciennes.

    Enfin, l’étude montre la maîtrise des techniques de clonage et de greffe, probablement dès l’arrivée de la vigne domestique, il y a 2 600 ans. « C’est important pour reproduire des individus à l’identique, souligne Laurent Bouby. Nous nous doutions que ces techniques étaient maîtrisées car les textes antiques en parlent. Nous l’attestons ici avec la paléogénomique ».

    À quoi ressemblaient ces vignes ? Étaient-elles précoces ou tardives ? Les baies étaient-elles blanches ou noires ? Grosses ou petites ? « Ce sont les questions qui nous occupent maintenant », glisse Laurent Bouby. L’ADN ancien contenu dans les pépins a encore des choses à dire quant aux pratiques et aux choix des premiers viticulteurs en France.

  • Créer et programmer un robot en s’amusant, c’est possible

    Créer et programmer un robot en s’amusant, c’est possible

    Sur une feuille de papier, Noémie griffonne une sorte de tripode. « J’invente un robot », explique-t-elle, lors de la séance des Espaces publics numériques de lundi dernier. Sur le schéma, le fruit de son imagination ressemble au dessin d’une pyramide, sans base, avec une tige et une pince. Son frère Valentin, lui, opte pour la réalisation d’un chariot élévateur. Une autre participante, quant à elle, assemble une sorte de quadripède… avec une bâche au pied. « C’est un esclave, il passe la serpillière », glisse-t-elle avec espièglerie.

    Tous participent à un stage de deux après-midi accessible aux 9 à 13 ans et dédié à la construction et à la programmation d’un robot de leur conception, imaginée ou reprise de modèles proposés dans les manuels à leur disposition. « On a un petit guide pour mettre les pièces au bon endroit comme les legos » fait remarquer Valentin, qui n’a « jamais fait de robots », « c’est la première fois » qu’il en manipule. Une grande liberté est accordée aux enfants dans leur conception, « on peut leur donner des jambes, des yeux, c’est toi qui décides », explique justement l’animateur Alan Landolfi.

    Poser et résoudre

    un problème technique

    Sans le savoir, les jeunes construisent et mettent en œuvre des principes élémentaires de physique et de mécanique. Comme la transmission d’un mouvement par engrenage et crémaillère permis par servomoteurs, des petits moteurs électriques contrôlables finement. « J’arrive pas à avancer car il y a un truc qui gêne » remarque Valentin sur son chariot. « Quelque chose est peut-être mal placé », lui souffle l’animateur, et c’est bien le cas. Ou comment poser et résoudre un problème mécanique.

    De la même manière, la programmation répond à une certaine logique. Mardi, les participants ont tenté de donner vie temporaire à leurs créations à base de blocs d’instruction mis bout-à-bout. Noémie, par exemple, a programmé sa voiture-élévateur à roues indépendantes pour allumer une led rouge une seconde, lever et baisser son plateau, puis rouler. Mais sans préciser le temps, donnant une voiture filant entre les jambes des programmateurs en herbe sans s’arrêter.

    Valentin, de son côté, a réalisé un programme allumant une led verte, faisant monter, descendre, puis rouler 5 secondes son robot à petite vitesse, qui s’arrête et fait clignoter trois fois une led rouge.

    Une expérience ludique et éducative rendue possible par les Espaces publics numériques de la Ville. Ils sont équipés par Speechi, distributeurs des kits de robots développés pour l’Éducation nationale et pilotés par Arduino, un système libre très utilisé en ingénierie. De quoi susciter des vocations et créer les conditions pour y accéder par ces ateliers, toujours gratuits.

  • Le plastique s’invite au Bar des sciences à Montpellier

    Le plastique s’invite au Bar des sciences à Montpellier

    Informer pour mieux lutter contre la propagation des microplastiques : c’est le principe de la prochaine conférence de l’Université de Montpellier proposée dans le cadre du Bar des sciences. Cet échange sera l’occasion de discuter avec les professionnels et de répondre aux questions sur les gestes du quotidien permettant de limiter leur diffusion. Ouverte à tous, la rencontre se veut accessible et pédagogique, afin de donner à chacun les clés pour mieux comprendre et agir face à cet enjeu majeur.

    Pour animer le débat, Sylvain Catrouillet, Xavier Coussin et Laura Arsenie, chercheurs et experts en chimie et spécialistes des microplastiques, animeront la séance. Une tâche d’utilité publique comme l’explique Xavier Coussin, chercheur à l’Inrae et au laboratoire Marbec de Palavas-les-Flots : « Ce que l’on veut avant tout avec cette rencontre, c’est sensibiliser le grand public sur le sujet des microplastiques. Il s’agit de petits bouts de plastique de 5 millimètres ou moins. On en trouve partout et ils sont uniquement d’origine anthropique. »

    Un danger pour les êtres vivants

    Une prolifération liée aux activités humaines, qui représente un réel danger pour les êtres vivants et l’Homme, témoigne le chercheur : « Les microplastiques impactent tout le monde. On les retrouve dans la nature, chez les animaux, les poissons et même chez nous, les êtres humains. » Une présence dans les organismes qui a un coût, explique Xavier Coussin : « Dans la majorité des cas, les particules sont inhalées par les individus. Le principal risque avec cette exposition chez l’Homme va être la dérégulation de la flore intestinale. C’est un problème important car ça peut créer des troubles et des complications pour les personnes concernées. »

    Au-delà des risques sanitaires, les chercheurs insistent également sur les conséquences environnementales à long terme. Les microplastiques s’accumulent dans les sols et les océans, perturbant aussi durablement les écosystèmes. Les océans et la faune marine sont les plus touchés par ces contaminations. Selon les chiffres du ministère de la transition écologique, chaque année dans le monde près de 400 millions de tonnes de plastiques et microplastiques sont relâchées dans les océans. Si les milieux aquatiques semblent les plus touchés, les sols ne sont pas épargnés. En France toujours selon l’organisme gouvernemental, trois quarts d’entre eux seraient contaminés par la présence de microplastiques.

  • [Entretien] Harrison Agrusa : « La mission MMX est la première dédiée à observer les lunes de Mars »

    [Entretien] Harrison Agrusa : « La mission MMX est la première dédiée à observer les lunes de Mars »

    La Marseillaise : Vous participez à la mission Martian Moons Exploration (MMX) qui devrait partir cette année. Quel est l’objectif ?

    Harrison Agrusa : Le but principal est d’étudier comment se sont formées les deux lunes de Mars : Phobos et Déimos. Elles restent très peu explorées. Certaines missions martiennes sont passées à proximité et ont offert de belles images. Mais c’est tout ce que nous avons. Aucune mission n’a jamais été lancée spécialement pour les étudier. MMX est la première.

    Comment se seraient-elles formées ?

    H.A. : Il pourrait s’agir d’astéroïdes « capturés » par Mars : alors qu’ils passaient à proximité, la planète les aurait attirés suffisamment pour les faire entrer en orbite autour d’elle. Je n’y crois pas. Il est peu probable que deux astéroïdes capturés au hasard aient des orbites circulaires et dans le même plan comme Phobos et Déimos. Il est plus probable qu’elles se soient formées à partir d’un disque de débris rocheux issus d’un impact avec Mars.

    La dislocation de Phobos simulée dans votre étude pourrait générer un nouveau disque de débris
    à partir duquel elle pourrait se reformer…

    H.A. : Tout à fait. Il pourrait s’agir d’un phénomène cyclique. Phobos serait alors une énième génération de lune. Mais chaque génération serait plus petite que la précédente en raison d’une perte de matière à chaque fois. Il arriverait un moment où la lune serait si petite que les forces de marée exercées par Mars deviendraient trop faibles, la réduction de l’orbite trop lente et les dislocations successives s’arrêteraient.

  • [Entretien] Caroline Monteil : « Nous ne connaissons qu’une infime partie du monde microbien »

    [Entretien] Caroline Monteil : « Nous ne connaissons qu’une infime partie du monde microbien »

    La Marseillaise : Vous avez découvert une nouvelle espèce de bactérie vivant en groupe et magnétotactique – elle s’oriente avec le champ magnétique terrestre. Comment cela fonctionne-t-il ?

    Caroline Monteil : Elle fabrique des cristaux magnétiques fonctionnant comme des aimants s’alignant sur les lignes du champ magnétique terrestre. Cela sert de boussole pour se géolocaliser. Ce comportement a été découvert chez les bactéries en 1975 et il y a eu une croissance exponentielle du nombre d’études associées à ce groupe de bactéries.

    Le monde microbien regorge d’organismes
    aux propriétés étonnantes…

    C.M. : Oui, et nous n’en connaissons qu’une infime partie ! La microbiologie s’est largement développée via les cultures. Seules les espèces « cultivables » en laboratoire étaient découvertes au siècle dernier. Le séquençage de l’ADN et la métagénomique ont montré que cette approche omettait énormément d’espèces dans les échantillons. L’évolution des techniques indépendantes de la culture nous permet aujourd’hui d’accéder à une diversité inatteignable il y a vingt ans.

    Auriez-vous un autre exemple d’organisme étonnant découvert récemment ?

    C.M. : Nous avons été les premiers à identifier les protistes magnétotactiques, qui s’orientent aussi avec le champ magnétique terrestre mais qui sont des eucaryotes – composés d’une cellule avec un noyau. Ils ont acquis cette capacité d’orientation en collaborant avec des bactéries magnétotactiques attachées à leur surface. Celles-ci y trouvent nourriture et protection. Ils sont en parfaite symbiose.

  • Un mois entier dédié au 8 mars à Martigues

    Un mois entier dédié au 8 mars à Martigues

    On met l’accent sur les femmes invisibilisées qui ont apporté au pays », résume sobrement Gérard Frau, adjoint (PCF) de Martigues aux égalités, aux discriminations et aux droits des femmes, à propos du programme déployé par la Ville autour du 8 mars.

    Car une commune peut faire quelque chose, à sa hauteur, pour la journée internationale de lutte pour les droits des femmes et en dehors. « On a développé un programme sur un mois avec de nombreux partenaires » illustre l’élu, qui rappelle aussi « la Commission extra-municipale de toutes les égalités, créé il y a 2 ans, et dans laquelle j’anime la partie discrimination femme-homme ». Tout comme « le dispositif Femmes en place pour renommer les espaces publics dans lesquels les femmes sont aussi invisibilisées », à l’image de la maison de Carro Anita-Conti, du nom de la pionnière de l’océanographie, ou de l’espace santé autonomie Madeleine-Riffaud, « une grande journaliste résistante », commente Gérard Frau.

    Un programme varié

    Le programme est dense avec par exemple la rencontre-débat avec des autrices de bandes dessinées organisée par le collectif féministe du PCF de Martigues à la salle Dufy de l’espace Simone Veil, ce samedi 7 mars de 15h30 à 20h, ou encore les ateliers sur l’égalité proposés mercredi 11 et 18 mars par le service jeunesse de la Ville à l’Espace infos jeunes du quai Toulmond. Les agents de la Ville auront aussi droit à pièce de théâtre de sensibilisation le 17 mars à 14h à l’hôtel de Ville. « À Martigues, on a vocation à lutter et créer des égalités », conclut Gérard Frau.

  • [Sciences] La lumière a un effet anti-douleur chez le rongeur

    [Sciences] La lumière a un effet anti-douleur chez le rongeur

    « Cela fait 150 ans que les scientifiques travaillent sur des souris et personne ne l’avait remarqué », s’étonne Guillaume Sandoz, directeur de recherche CNRS à l’Université Côte d’Azur (Nice) encore scotché par sa découverte. « Je n’y croyais pas. » Avec sa doctorante Marion Bied, il multiplie les vérifications, demande à des collègues de reproduire l’expérience sur des rats. Mais c’est bien réel : quand les rongeurs sont soumis à une lumière ultraviolette (UV), cela produit chez eux un effet anti-douleur au niveau de la zone illuminée. « Cela induit une analgésie locale, non-invasive et non-médicamenteuse qui dure plusieurs heures, résume le chercheur qui signe un article dans Nature communications. L’effet est puissant, deux à trois fois supérieur à celui de l’ibuprofène. » L’animal supporte une pression deux à trois fois supérieure sous la patte avant de la lever –un test classique pour évaluer la résistance à la douleur.

    Le chercheur y voit un moyen simple de réduire la douleur des animaux lors d’expériences en laboratoire. « Pour des raisons éthiques et pour limiter le stress des animaux qui peut fausser les résultats, la douleur est généralement atténuée avec des médicaments pouvant eux aussi biaiser les résultats », insiste-t-il. Une dizaine de minutes d’irradiation à la lumière pourrait suffire, sans en abuser pour ne pas induire les effets néfastes bien connus des UV. « Cela pourrait améliorer le bien-être animal et la prise en charge vétérinaire des nouveaux animaux de compagnie », ajoute-t-il. Car au-delà des souris et des rats, la protéine à l’origine du phénomène existe aussi chez les chinchillas, les hamsters, les tortues et certains serpents.

    Nouvelle cible

    Cette protéine s’appelle Traak et est présente sur les neurones responsables de la sensibilité à la douleur – les « nocicepteurs ». Elle sert de canal ionique, laissant passer ou non certains ions entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule. « La lumière UV autour de 365 nanomètres génère des radicaux libres qui oxydent le canal ionique Traak, ce qui l’ouvre et inhibe la douleur », explique Guillaume Sandoz. Et cela n’agit qu’en surface car la lumière UV ne pénètre pas au-delà de 600 micromètres dans la peau. « Par chance, c’est là que sont les nocicepteurs », précise-t-il.

    Cet effet anti-douleur des UV n’existe pas chez l’humain à cause d’une petite mutation dans la séquence du gène codant pour la protéine Traak. « Cela induit le remplacement d’un acide aminé –la méthionine chez le rongeur– par un autre – l’isoleucine chez l’humain – qui n’est pas sensible à l’oxydation par des radicaux libres », précise Guillaume Sandoz. Mais cela ouvre des pistes. « C’est un nouveau mécanisme de régulation de la douleur qui est mis au jour, poursuit-il. Nous pourrions imaginer des moyens d’agir sur l’isoleucine dans le canal Traak pour moduler son activité chez l’humain. »

    Repères

    Traak

    C’est le nom d’un canal ionique du potassium. Il s’agit d’une protéine qui laisse passer ou non des ions potassium entre l’intérieur et l’extérieur d’une cellule, ce qui génère des courants électriques et contrôle son excitation. Les canaux ioniques Traak sont présents dans les neurones, notamment dans les yeux, le cerveau et la moelle épinière, mais aussi les neurones récepteurs de la douleur.

    LIA

    Pour « Light-Induced Analgesia ». Ou « analgésie induite par la lumière », en français. Il s’agit du nom donné à la méthode non-médicamenteuse et non-invasive de réduction de la douleur chez les rongeurs grâce à une exposition à de la lumière ultraviolette autour de 365 nanomètres.

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    C’est, en heures, la durée pendant laquelle l’effet anti-douleur induit par la lumière ultraviolette est efficace chez un rongeur, après dix minutes d’exposition.