tag:blogger.com,1999:blog-83127735340679358872024-03-14T11:22:05.518+01:00Actualités scientifiques Prépas L'actualité scientifique directement en liaison avec le programme des classes Prépa BCPST-Véto et du CAPES et de l'Agrégation.Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.comBlogger173125tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-83037413854885454142024-02-12T13:55:00.007+01:002024-02-12T20:50:06.851+01:00Dix ans après : le couple Juno et Izumo s'entend toujours très bien<p><a href="https://actuscienceprepa.blogspot.com/2014/04/meetic-moleculaire-izumo-trouve-sa.html" target="_blank"> Il y a 10 ans</a>, je vous parlais <a href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3998876/" target="_blank">de cet article</a> qui avait révolutionné notre vision de la fécondation chez les Mammifères en impliquant deux nouveaux acteurs essentiels : Juno sur la membrane plasmique de l'ovocyte et Izumo sur celle des spermatozoïdes. De plus, dans les ovocytes, après la fusion avec le premier spermatozoïde, le récepteur Juno disparaît de la surface de l'ovocyte ce qui mettait en évidence un nouveau mécanisme de blocage de la polyspermie. </p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj0VRF_JNfDkdDlYBMMH3PZ_8tIsKsPoFXASv1SBepdMwUJBlcC4Nj-oDJxr4lZGVaISTK4U1tZFoTxMukoI-i7eeuYdNvIj3q4MAlpQzfCquzyes335_qljFhLh5rkZpz4bcyFZ81sr74pKkMhDrx_U-9Y9AQqtUyxmRyP5WqbZFULShZ8JXWo8_C6wD0/s741/JunoIzumo.png" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="741" data-original-width="741" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj0VRF_JNfDkdDlYBMMH3PZ_8tIsKsPoFXASv1SBepdMwUJBlcC4Nj-oDJxr4lZGVaISTK4U1tZFoTxMukoI-i7eeuYdNvIj3q4MAlpQzfCquzyes335_qljFhLh5rkZpz4bcyFZ81sr74pKkMhDrx_U-9Y9AQqtUyxmRyP5WqbZFULShZ8JXWo8_C6wD0/w400-h400/JunoIzumo.png" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Source : https://phys.org/news/2016-08-methods-elucidation-fertilization-mechanism.html</td></tr></tbody></table><br /><p>Qu'a-t-on découvert sur ce couple depuis 10 ans ? </p><p>* <a href="https://www.nature.com/articles/ncomms12198" target="_blank">La structure 3D de Juno a pu être résolue grâce à la cristallographie</a>. Juno fait partie de la famille des récepteurs au folate (la vitamine B9) mais elle ne possède pas la petite poche qui permet de fixer le folate, sans doute disparue au cours de l'évolution. Le tryptophane 62 dans sa séquence a été caractérisé comme crucial pour son interaction avec Izumo. Si ce tryptophane est remplacé par un autre acide aminé (alanine), la fécondation ne se fait pas.</p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi5SZ0zPvNWLWN6RvCkjoqBG-LvteIAwx4Z5C6ixMVADEmED_CNXyvCgOvxasTXP-H0D4Eido4dIE1_Ze7cNuNwJzM8PE2JsiUPajLgE9P6MtbhU0RQa3VHLXbD6EDaslWZRuxNzgkmYDu4j2MXsX_rmldj0l39E7omTPvwRS5Amv_ppMU_kBgixhqeC2g/s597/2-newfindingsa.png" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="585" data-original-width="597" height="393" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi5SZ0zPvNWLWN6RvCkjoqBG-LvteIAwx4Z5C6ixMVADEmED_CNXyvCgOvxasTXP-H0D4Eido4dIE1_Ze7cNuNwJzM8PE2JsiUPajLgE9P6MtbhU0RQa3VHLXbD6EDaslWZRuxNzgkmYDu4j2MXsX_rmldj0l39E7omTPvwRS5Amv_ppMU_kBgixhqeC2g/w400-h393/2-newfindingsa.png" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Pour tester la fonctionnalité de différentes formes de Juno, les chercheurs ont réalisé une mutation perte-de-fonction dans l'ovocyte grâce à CRISPR/Cas9 puis ont injecté des ARNm des formes de Juno qu'ils souhaitent. La zone pellucide est enlevée et les ovocytes sont mis dans des conditions où le blocage de la polyspermie ne peut pas avoir lieu. On met les ovocytes en présence de spermatozoïdes et par marquage DAPI on observe si la fécondation a lieu ou non. La forme sauvage (WT) de Juno "sauve" la fécondation mais la forme avec une alanine à la place du tryptophane 62 ne la sauve pas. Source : https://www.nature.com/articles/ncomms12198</td></tr></tbody></table><p>* Plus récemment, des chercheurs ont élucidé <a href="https://www.nature.com/articles/s41598-023-46835-0" target="_blank">les interactions précises entre les acides aminés de Juno et ceux d'Izumo</a>.</p><p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhcq9cXJsMqBghYJcZv1NUMba6qOj-1XvOCksoNUXkfL_bWUn8G9UBiXJacRR1rlrXIZhENExZk77hdQi8hU6uObIiF5kbikyjw4yvJQXBIIsAq7Y70I_Zc32T4F4eFChS-MvqZBx_cIrgmGfum6uvALMzWm-RmZEQqmiVcZfiS95uvT0aAkoXvrXeg5IY" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img alt="" data-original-height="669" data-original-width="1008" height="265" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhcq9cXJsMqBghYJcZv1NUMba6qOj-1XvOCksoNUXkfL_bWUn8G9UBiXJacRR1rlrXIZhENExZk77hdQi8hU6uObIiF5kbikyjw4yvJQXBIIsAq7Y70I_Zc32T4F4eFChS-MvqZBx_cIrgmGfum6uvALMzWm-RmZEQqmiVcZfiS95uvT0aAkoXvrXeg5IY=w400-h265" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Multitude de liaisons faibles entre les acides aminés de Juno et ceux d'Izumo. Source : <a href="https://www.nature.com/articles/s41598-023-46835-0">https://www.nature.com/articles/s41598-023-46835-0</a></td></tr></tbody></table><br /></p><p>* Des chercheurs ont pu mettre en évidence <a href="https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsos.150296" target="_blank">la co-évolution de Juno et d'Izumo chez les Mammifères</a> grâce à des phylogénies basées sur leurs séquences respectives qui sont presque parfaitement en mirroir.</p><p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhoPdqTBgZkyDMsTIpcv6i_F9WuIWP8CdyDQCgTUVaN1ay4fvBdQ4Ye6Uevwcl3vBWOJp514cWWYYScOEy9W1TBbxhOGjh8EPEID2cvMZDUNw4D0HaA6vqGYk_T1QG-hhKptSJZtx-NNd5wfGkbu4sOacP-WLZNhSvjaVaANgeN5sAmOl9a9JOba9ob1EE" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img alt="" data-original-height="621" data-original-width="904" height="275" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhoPdqTBgZkyDMsTIpcv6i_F9WuIWP8CdyDQCgTUVaN1ay4fvBdQ4Ye6Uevwcl3vBWOJp514cWWYYScOEy9W1TBbxhOGjh8EPEID2cvMZDUNw4D0HaA6vqGYk_T1QG-hhKptSJZtx-NNd5wfGkbu4sOacP-WLZNhSvjaVaANgeN5sAmOl9a9JOba9ob1EE=w400-h275" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Arbres de comparaison des séquences d'Izumo (à gauche) et de Juno (à droite) chez différents Mammifères. <a href="https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsos.150296" target="_blank">Source : https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsos.150296</a></td></tr></tbody></table><br /></p><p>* On a découvert que <a href="https://rupress.org/jcb/article/222/2/e202207147/213693/A-novel-function-for-the-sperm-adhesion-protein" target="_blank">Izumo a une activité de fusion de cellules indépendamment de Juno</a>. Il peut faire fusionner deux cellules (même s'il n'est exprimé que sur une des 2 cellules) et cela même si aucune des deux cellules n'exprime Juno. Izumo reste par ailleurs actif s'il a une mutation qui le rend incapable de se lier à Juno. On voit donc qu'Izumo a sans doute un rôle plus large que la fusion spermatozoïde-ovocyte lors de la fécondation.</p><p>* On a découvert <a href="https://www.nature.com/articles/s41598-020-62091-y" target="_blank">un partenaire pour Izumo</a> du côté de la membrane plasmique du spermatozoïde avec lequel il forme probablement un complexe : SPAC6 (pour SPerm Acrosome Associated 6).</p><p>* On a découvert <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982215013494" target="_blank">une protéine Izumo-like (qui ressemble à Izumo, possiblement son orthologue) chez le nématode <i>Caenorhabiditis elegans</i></a> impliqué dans la fécondation, suggérant que le rôle d'Izumo dans la fécondation chez les Mammifères n'est pas un cas isolé parmi les animaux.</p><p><br /></p><p><br /></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-8480708598263736082024-01-13T10:41:00.005+01:002024-01-13T10:41:51.216+01:00Les premiers thylakoïdes datent d'au moins 1,75 milliards d'années<p><b> Thèmes :</b> évolution, photosynthèse, atmosphère</p><p><span style="font-family: helvetica;">L’émergence de la photosynthèse productrice d'O2 constitue l</span><span style="font-family: helvetica;">’un des chapitres essentiel de l'histoire de la Terre. Les cyanobactéries, ainsi que les chloroplastes apparentés au sein des Eucaryotes, sont les principaux producteurs d'O2 à l'heure actuelle mais il s'agit de connaitre les acteurs de ce processus biologique au moment où la photosynthèse a commencé à modifier en profondeur la composition de l'atmosphère. Cela a débuté lors de la Grande Oxygénation (ou la Grande Oxydation) qui a eu lieu entre 2,2 et 2,4 milliards d'années. Durant cette période, de l'O2 a commencé à s'accumuler sous forme dissoute dans les océans et également dans l'atmosphère car il n'était plus absorbé et précipité à la suite de réactions avec le fer ferreux. La concentration d'O2 a ensuite longtemps stagné puis a fortement augmenté jusqu'à des niveaux proches de ceux actuels il y a 800 millions d'années. La première phase de l'accumulation de cette molécule oxydante et très réactive lors de la Grande Oxygénation a sans doute causé une crise biologique, mais a néanmoins constitué une première étape qui a permis par la suite le développement de la respiration aérobie et encore plus tard de la vie dans le milieu aérien.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">L'évolution et la diversification des cyanobactéries constitue donc un paramètre crucial pour comprendre cette époque. Certaines cyanobactéries modernes (tout comme les chloroplastes) possèdent des thylakoïdes, </span><span style="font-family: helvetica;">des replis membranaires qui augmentent la surface de réception lumineuse et qui permettent d'avoir une plus grande quantité de chaînes photosynthétiques productrices d'O2, d'ATP et de pouvoir réducteur, tandis que d'autres cyanobactéries </span><span style="font-family: helvetica;">n'ont pas de membranes thylakoïdiennes. </span><span style="font-family: helvetica;">La date d'apparition des thylakoïdes est un paramètre crucial car on considère que la présence de thylakoïdes "dope" l'activité photosynthétique et donc augmente la production d'O2 par cyanobactérie, ce qui a pu contribuer à accélérer l'accumulation d'O2 dissous dans les océans et dans l'atmosphère.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">La divergence entre les deux phyla de cyanobactéries (possédant ou non des thylakoïdes) a été estimé datant de 2,7 à 2,0 milliards d'années sur la base des horloges moléculaires mais on ne sait pas quand dans la branche des cyanobactéries actuellement à thylakoïdes est apparu ce caractère précis. Les fossiles les plus anciens qui appartiennent clairement à une cyanobactérie, </span><i style="font-family: helvetica;">Eoentophysalis belcherensis</i><span style="font-family: helvetica;"> et qui datent de 2,018 à 1,854 milliards d'années ne montrent pas de traces de thylakoïdes. </span></p><p><span style="font-family: helvetica;"><a href="https://www.nature.com/articles/s41586-023-06896-7" target="_blank">L'étude publiée en janvier 2024 dans <i>Nature</i></a>, menée par des chercheurs de l'Université de Liège (Belgique) décrit des thylakoïdes dans des fossiles de la cyanobactérie </span><span style="font-family: helvetica;"><i>Navifusa majensis </i>trouvées dans des roches australiennes âgées de 1,78 à 1,73 milliards d’années. </span><span style="font-family: helvetica;"> </span></p><p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEge0bl68v7CruuNt0zSBLqgWRodtU2qU9ZiMU00ljpf9-8lyRgt1722544NY2RqX-MRmv0H3onegZgZuuQ_RT-WoulKysefN6u_fBmhyphenhyphenTk084xdy01jsScWr07WiV3odn2b26cT_y3_Mfj9mIImAZj1u6kCRiR92C1y9MMzIeRk7_JMKLcH94xUJJ-0rr0/s1017/ThylakoideCyano.jpg" imageanchor="1" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="403" data-original-width="1017" height="159" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEge0bl68v7CruuNt0zSBLqgWRodtU2qU9ZiMU00ljpf9-8lyRgt1722544NY2RqX-MRmv0H3onegZgZuuQ_RT-WoulKysefN6u_fBmhyphenhyphenTk084xdy01jsScWr07WiV3odn2b26cT_y3_Mfj9mIImAZj1u6kCRiR92C1y9MMzIeRk7_JMKLcH94xUJJ-0rr0/w400-h159/ThylakoideCyano.jpg" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Thylakoïdes visibles par microscopie électronique à transmission dans le cytosol de cyanobactéries fossiles (<i>Navifusa majensis</i>) datant de 1,78 à 1,73 milliards d'années. Source : <a href="https://www.nature.com/articles/s41586-023-06896-7">https://www.nature.com/articles/s41586-023-06896-7</a></td></tr></tbody></table><br /><span style="font-family: helvetica;">Cette découverte permet de conclure que l'émergence des thylakoïdes chez les cyanobactéries a eu lieu soit à cette époque, soit antérieurement, mais pas plus tard. Il y a 1,75 milliards d'années, les concentrations d'O2 dissous dans les océans et dans l'atmosphère étaient significatives (estimé à 0,2 % de l'atmosphère) mais plus faibles qu'actuellement (nous sommes à 21%). On est au début de la période que les chercheurs surnomment "Le Milliard Ennuyeux" où il y a une grande stabilité des différents paramètres tectoniques, atmosphériques et biologiques.</span></p><p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgXa724bekn5cPwi4AmTh0raWLxDJgO52VMSyHmq_WFrTWBagDnFc70oa-nDPRZE29J4jkgoQHdG4mjzh9p-E9mqhXVYzeMTrNzh9MaUHzlpR2GqXHtN4AYouP17x09La-H8X1csuNp8U-9_4na-LBZhUS6IZHDKyCSvh7JESlG9UrxW9uQRvOU-OvufKs/s766/Boring_Billion.png" imageanchor="1" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="277" data-original-width="766" height="145" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgXa724bekn5cPwi4AmTh0raWLxDJgO52VMSyHmq_WFrTWBagDnFc70oa-nDPRZE29J4jkgoQHdG4mjzh9p-E9mqhXVYzeMTrNzh9MaUHzlpR2GqXHtN4AYouP17x09La-H8X1csuNp8U-9_4na-LBZhUS6IZHDKyCSvh7JESlG9UrxW9uQRvOU-OvufKs/w400-h145/Boring_Billion.png" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Evolution du niveau d'oxygène dans l'atmosphère (en pourcentage du niveau actuel. Attention à l'échelle logarithmique). Est soulignée la période entre 1,8 et 0,8 milliards d'années (le Milliard Ennuyeux). Source : <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Milliard_ennuyeux#/media/Fichier:Timeline_showing_the_Boring_Billion.png">https://fr.wikipedia.org/wiki/Milliard_ennuyeux#/media/Fichier:Timeline_showing_the_Boring_Billion.png</a></td></tr></tbody></table><br /></p><p><span style="font-family: helvetica;">L'apparition des thylakoïdes a donc probablement contribué à stabiliser le niveau d'O2 mais n'est pas responsable de la hausse majeure de concentration d'O2 qui a eu lieu il y a 800 millions d'années et qui est sans doute liée à l'épuisement des "puits géologiques" qui absorbaient l'O2 jusque là. On pense que cette hausse qui marque la fin du "Milliard Ennuyeux" a été un des facteurs majeurs qui a permis l'explosion de la diversité des animaux par la suite. L'apparition des thylakoïdes a eu lieu aussi dans la période d'émergence des premières cellules Eucaryotes : le fossile d'Eucaryote le plus ancien qui fait consensus date de 1,6 milliards d'années mais on soupçonne que les Eucaryotes sont apparus avant (autour de 2 milliards d'années). Un microenvironnement enrichi en O2 autour des premières cyanobactéries à thylakoïdes aurait pu influencer l'évolution des premières cellules Eucaryotes et notamment favoriser l'endosymbiose avec les bactéries qui sont devenues les mitochondries.</span></p><p><br /></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-79945997086595370022023-12-18T11:06:00.002+01:002023-12-18T11:08:24.749+01:00Dix ans après : les modifications épigénétiques sur plusieurs générations<p><b> Thèmes</b> : expression des gènes, épigénétique, chromatine</p><p><span style="font-family: helvetica;">Il y a 10 ans, je vous parlais d'<a href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3923835/" target="_blank">une étude</a> sur la transmission sur plusieurs générations d'un caractère acquis (une situation très lamarckienne) : le stress associé aux odeurs chez la souris. <span style="background-color: yellow;"><span style="background-color: white;">Des souris mâles avaient été soumises à des chocs électriques associées à une odeur particulière (l'acétophénone). Cela avait induit les souris à présenter des indices de peur lorsqu'on leur faisait sentir de l'acétophénone même en absence de chocs électriques (phénomène de peur conditionnée). Les chercheurs avaient ensuite réalisé des fécondations in vitro avec les spermatozoïdes de ces souris mâles conditionnées et avait réimplanté les embryons dans des mères porteuses (qui n'ont jamais été en contact avec les mâles conditionnés et qui n'ont subi aucun stress particulier). Bilan : les souris de la génération N+1 étaient significativement plus sensibles que les témoins (issus de fécondation in vitro de mâles non conditionnés) à l'acétophénone ! Et ce caractère s'était même transmis à la génération suivante (les petits-enfants des mâles conditionnés). L'analyse de leur cerveau avait montré qu'ils produisaient plus de neurones avec les récepteurs qui détectent l'acétophénone. Les connexions du bulbe olfactif avec l'amygdale (qui contrôle les comportements de peur) étaient aussi plus importantes. Tout cela était corrélé à des modifications de la méthylation de l'ADN dans les régions régulatrices des gènes impliqués et ces modifications étaient maintenues sur plusieurs générations.</span></span></span></p><p><span style="font-family: helvetica;"><span style="background-color: yellow;"><span style="background-color: white;">Depuis cette étude pionnière, de nombreuses autres études ont montré que des modifications épigénétiques acquises à une génération sont transmises aux générations suivantes. Par exemple, <a href="https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1321195111" target="_blank">dans une étude publiée en 2014</a>, des souris mâles élevées dans des conditions qui peuvent causer du diabète de type 2 ont des descendants qui sont plus intolérants au glucose et avec une résistance à l'insuline plus élevée. Des modifications de la méthylation de l'ADN ont été trouvées comme dans l'exemple précédent.</span></span></span></p><p><span style="font-family: helvetica;"><span style="background-color: yellow;"><span style="background-color: white;"><br /><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiciRqMnYJH3X0eTDbKOI0zxULiUC-QVL_9qC1U3zmV4ZDr1aeKl32IUouvNkg3IHTQYPd-f7wfi5r9LeuSvAia40KCK9il0NyZFdgqGNXHTWM6LYSrlsvnXNC40fNWaZ3fzP160OmklaRN3cb1XIYCLeKegdvLfZpRvqNFIXJeAI5lI3SZWaBIurOZo2M/s1552/Transgenerational.jpg" imageanchor="1" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="408" data-original-width="1552" height="105" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiciRqMnYJH3X0eTDbKOI0zxULiUC-QVL_9qC1U3zmV4ZDr1aeKl32IUouvNkg3IHTQYPd-f7wfi5r9LeuSvAia40KCK9il0NyZFdgqGNXHTWM6LYSrlsvnXNC40fNWaZ3fzP160OmklaRN3cb1XIYCLeKegdvLfZpRvqNFIXJeAI5lI3SZWaBIurOZo2M/w400-h105/Transgenerational.jpg" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Pour avoir des effets vraiment transgénérationels, il faut que les animaux intialement impactés ne soient pas gestants et que les modifications épigénétiques se maintiennent non seulement dans la première génération (F1) mais aussi dans la deuxième (F2). Source : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0969996119302591</td></tr></tbody></table><br /></span></span></span></p><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><span style="font-family: helvetica;"><span style="background-color: yellow;"><span style="background-color: white;"><br /></span></span></span></div><span style="background-color: yellow; font-family: helvetica;"><span style="background-color: white;"><p><span style="background-color: yellow; font-family: helvetica;"><span style="background-color: white;">Chez les végétaux, on peut citer <a href="https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2005865118" target="_blank">cette étude sur le radis </a>qui montre que les descendants d'une plante agressée par des chenilles vont être plus réactives dans leurs mécanismes de défense lorsque des chenilles vont les attaquer à leur tour.</span></span></p>Ces phénomènes peuvent s'expliquer par le fait que si la gamétogénèse et la fécondation remettent en général les compteurs épigénétiques à zéro, dans certains cas, certains marqueurs épigénétiques restent en place. C'est ce qui a été <a href="https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2209471119" target="_blank">démontré directement chez le nématode C. elegans</a> pour la marque épigénétique répressive </span></span><span style="font-family: helvetica;">H3K27me3 (triple méthylation de la lysine 27 de l'histone H3).</span><p></p><p><span style="font-family: helvetica;"><span style="background-color: yellow;"><span style="background-color: white;">Le principal mystère reste que les modifications épigénétiques transgénérationnelles doivent forcément affecter les gamètes. Donc les effets des odeurs dans l'étude d'il y a 10 ans ou les effets de la nourriture doivent modifier la structure chromatinienne des gamètes et la cascade des évenements qui lie le stimulus initial à la chromatine des ovocytes ou des spermatozoïdes n'est pas bien caractérisée.</span></span></span></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-27102056509526071882023-11-22T09:48:00.002+01:002023-12-18T21:18:47.737+01:00La chromatine particulière des spermatozoïdes protège leur génome d'une méiose aberrante après la fécondation<p> <b>Thèmes </b>: gamétogenèse, fécondation, génétique, épigénétique</p><p><span style="font-family: helvetica;">Durant la différenciation des spermatozoïdes, le noyau prend une forme aplatie et effilée et la chromatine se condense. Elle échange 90% de ses histones contre des protamines (chez la souris, même 95%). Riches en arginine et en cystéine, les protamines sont capables d’établir entre elles des ponts disulfures et contribuent ainsi à une forte condensation de la chromatine. La transcription s’éteint complètement en conséquence.</span></p><p></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgmK8gxIDyeG-Xk8WA140XuhTb2jKYkFtIEFtihOmuweZ0D8D0WSoOWiUC-BuOt2mYk9xpyOxKYoIirIuJ0rC0cz2uO85ycxYcEa6WkXdvdW6O0dBDUMNsIQRWJrPpjvJfitU4o_Im39NNuXUprAEu88In4w_De0CN6XPTEdcY-P6PbmAqPpg1TuDRwVMI" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img alt="" data-original-height="616" data-original-width="505" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEgmK8gxIDyeG-Xk8WA140XuhTb2jKYkFtIEFtihOmuweZ0D8D0WSoOWiUC-BuOt2mYk9xpyOxKYoIirIuJ0rC0cz2uO85ycxYcEa6WkXdvdW6O0dBDUMNsIQRWJrPpjvJfitU4o_Im39NNuXUprAEu88In4w_De0CN6XPTEdcY-P6PbmAqPpg1TuDRwVMI=w328-h400" width="328" /></a></td></tr></tbody></table><p></p><span style="font-family: times;">Protamines accrochées à l’ADN. Les molécules de protamine se lient au grand sillon de l’ADN, rendent neutre le squelette phosphodiester (alors qu’il est habituellement chargé négativement) et provoquent l’enroulement des molécules d’ADN en structures toroïdales. Le modèle montre comment deux molécules de protamine (atomes bleus) s’enroulent autour de l’hélice d’ADN (atomes blancs). Source : https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/gb-2007-8-9-227<br /></span><br /><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;"></td></tr></tbody></table><p><span style="font-family: helvetica;">Une équipe de chercheurs de l'ENS de Lyon a pu montrer toute l'importance de cette structure particulière de la chromatine <a href="https://www.science.org/doi/10.1126/science.adh0037" target="_blank">dans un article publié dans <i>Science</i></a>. Les chercheurs ont pris pour modèle la drosophile et étudié un mutant appelé <i>paternal loss (pal)</i>, isolé dans un crible génétique des années 1970 mais non analysé à l'échelle moléculaire à l'époque. Ce mutant montre que l’enlèvement des histones de la chromatine des spermatozoïdes n’est pas essentiel pour la spermatogenèse, ni pour la fécondation mais est en revanche critique pour protéger les chromosomes paternels après la fécondation.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Les chromosomes paternels des mutants <i>pal </i>qui n'ont pas remplacé les histones H3 et H4 par des protamines<i> </i>sont anormalement reconnus par les protéines de l'ovocyte qui permettent de terminer la méiose. Rappelez vous que la fécondation se fait entre un spermatozoïde et un ovocyte bloqué en méiose (en métaphase I chez la drosophile, en métaphase II chez les Vertébrés) et que la fécondation déclenche la fin de la méiose. Les chromosomes paternels du mutant <i>pal </i>sont reconnus par erreur comme des chromosomes maternels et subissent une division méiotique aberrante qui entraine la fragmentation du pronucléus paternel et la perte de chromosomes au début du développement de l’embryon.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;"></span></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEg9VVj56JSMNz5uB2TmPl99j-j9wvTLwxar4P4iAIZweRTBRMhYk8B-_sFQY0EdWRGYOiC0-BMTe89UdxpLxo9-meU-eeU8YePls-WJb8Xnareix6fw8jycwu4S6FDdbQDqzoiZlE0XNjIpUgfBcU-Q0xb2aiIBPW-8xXc7D9JLF_HLvi6CkDiyXE2HJpg" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img alt="" data-original-height="223" data-original-width="400" height="223" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEg9VVj56JSMNz5uB2TmPl99j-j9wvTLwxar4P4iAIZweRTBRMhYk8B-_sFQY0EdWRGYOiC0-BMTe89UdxpLxo9-meU-eeU8YePls-WJb8Xnareix6fw8jycwu4S6FDdbQDqzoiZlE0XNjIpUgfBcU-Q0xb2aiIBPW-8xXc7D9JLF_HLvi6CkDiyXE2HJpg=w400-h223" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;"><span style="font-family: times;"><span>Pronuclei femelle et mâle dans le zygote d'une drosophile dont le père est sauvage (wt) ou mutant homozygote pal/pal. L'immunofluorescence en rouge marque une histone qui est quand même présente à l'état résiduel chez le pronucleus mâle sauvage (et chez le mutant pal). Chez le mutant pal, on constate que le pronucléus mâle s'est scindé en deux à l'issue d'une seconde division méiotique aberrante. Source : <a href="https://clarolineconnect.univ-lyon1.fr/clarolinepdfplayerbundle/pdf/7925638">https://clarolineconnect.univ-lyon1.fr/clarolinepdfplayerbundle/pdf/7925638</a></span> </span></td></tr></tbody></table><span style="font-family: helvetica;"><br /><br /></span><p></p><p><span style="font-family: helvetica;">Jusqu'à présent, le remplacement des histones par les protamines avait surtout été interprété comme un moyen de compacter fortement l'ADN dans les spermatozoïdes qui se doivent d'être les plus petits et effilés possible pour gagner en mobilité. L'étude des chercheurs de l'ENS montre que ce remplacement a aussi un rôle de signature épigénétique qui permet au génome paternel de se distinguer du génome maternel lors des permières étapes après la fécondation.<br /></span><br /></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-45370130517808678112023-11-02T16:01:00.000+01:002023-11-02T16:01:01.205+01:00Dix ans après : Des nouvelles du chromosome Y <p> <span style="font-family: helvetica;">Il y a 10 ans, <a href="https://actuscienceprepa.blogspot.com/2013/11/chromosome-y-ce-nest-pas-la-taille-qui.html" target="_blank">je vous présentais les dernières découvertes de l'époque concernant le chromosome Y.</a> </span></p><p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjHF3vyQn_B6rViAzuiR4n6znfJx9LDoq5BrNX0LAF8jy-qBcPWE6EJdSzolouh_SYBrT6ovxpfR2z0u7X2bXEX6l7yIQSHia8ypr3IQWXpUjYPjWe9u-nmH1oNXGp_Do6B7roPFQr3EOSfvUrHDCh_rNKtxB1hPivfOKQxy7nGfBy3lKjV4fUqcEvAP9g/s621/chromosome%20X%20et%20Y.jpg" imageanchor="1" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="563" data-original-width="621" height="362" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjHF3vyQn_B6rViAzuiR4n6znfJx9LDoq5BrNX0LAF8jy-qBcPWE6EJdSzolouh_SYBrT6ovxpfR2z0u7X2bXEX6l7yIQSHia8ypr3IQWXpUjYPjWe9u-nmH1oNXGp_Do6B7roPFQr3EOSfvUrHDCh_rNKtxB1hPivfOKQxy7nGfBy3lKjV4fUqcEvAP9g/w400-h362/chromosome%20X%20et%20Y.jpg" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;"><span style="font-family: Merriweather, Georgia, serif; font-size: 16px;">Chromosomes X et Y vus au microscope électronique à balayage</span></td></tr></tbody></table><span style="background-color: white; font-family: helvetica;"><br /></span></p><p><span style="background-color: white; font-family: helvetica;">Le chromosome Y des Mammifères est un chromosome très réduit par l'Evolution</span><span style="background-color: white; font-family: helvetica;">. Issu avec le chromosome X d'une paire de chromosomes autosomes "classiques", le chromosome Y a perdu 1393 de ses 1438 gènes initiaux. L'étude publiée dans</span><span style="background-color: white; font-family: helvetica;"> </span><i style="font-family: helvetica;">Science</i><span style="background-color: white; font-family: helvetica;"> </span><span style="background-color: white; font-family: helvetica;">il y a 10 ans a montré que seuls deux des gènes restants sont vraiment indispensables pour pouvoir se reproduire en tant que mâle... avec l'aide tout de même d'une intervention médicale. </span></p><p><span style="font-family: helvetica;"><span style="background-color: yellow;"><span style="background-color: white;">Le premier gène indispensable code bien entendu le facteur de transcription SRY qui active la cascade génétique aboutissant à la formation d'organes sexuels mâles (via action de l'hormone anti-müllerienne et de la testostérone). Signalons que SRY est codé par le gène qui a donné initialement son originalité au chromosome Y : les chromosomes sexuels sont issus de chromosomes autosomes et sur l'un des chromosomes le gène <i>Sox3</i> a évolué en <i>SRY </i>(sur le futur chromosome Y) il y a environ 300 millions d'années tandis que l'autre gène sur le futur chromosome X est resté <i>Sox3</i>. L'autre gène indispensable code Eif2s3y<i> </i>qui permet de former des spermatides dits "ronds" après la méïose. Ensuite, on peut très bien réaliser une </span></span>ROSI (ROund Spermatid Injection) où on injecte directement le spermatide dans le cytoplasme de l'ovocyte et qui est un dérivé de l'ICSI (injection intra-cytoplasmique de spermatozoïdes). Tous les autres gènes du chromosome Y sont donc virtuellement inutiles pour se reproduire (les autres gènes indispensables étant sur les autosomes) si on se met dans un cadre médical. Cela a apporté un espoir pour la thérapie génique.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Que s'est-il passé depuis au sujet de la génétique du chromosome Y ? Comme <a href="https://actuscienceprepa.blogspot.com/2021/06/vers-la-finition-du-sequencage-du.html" target="_blank">je vous l'expliquais ici en 2021</a>, malgré sa petite taille, le chromosome Y était un des derniers fragments du génome humain à résister à un séquençage vraiment complet. Aujourd'hui son séquençage a été enfin terminé et <a href="https://www.nature.com/articles/s41586-023-06457-y" target="_blank">ces travaux ont été publiés en août 2023</a>. </span></p><p><span style="font-family: helvetica;">En plus de la séquence complète du chromosome Y, <a href="https://www.nature.com/articles/s41586-023-06425-6" target="_blank">une seconde étude </a>portant sur les séquences de 43 chromosomes Y d’humains de tous les continents dont le dernier ancêtre commun a vécu il y a 180.000 ans a été publiée. Cette analyse révèle qu’au cours de l’évolution, la taille et la structure du chromosome Y ont beaucoup varié. De grandes inversions de séquences (des fragments d’ADN retournés et insérés à l’envers) ont notamment été mises en évidence. La frontière entre les régions du chromosome Y homologues et non homologues à des régions du chromosome X s'est déplacée de 500 kb au cours de l'évolution d'<i>H. sapiens</i>. </span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Le chromosome Y continuera-t-il à régresser de taille à l'avenir ? Outre l'argument des gènes indispensables à la reproduction de l'espèce, on s'est aussi rendu compte récemment que des gènes sur le chromosome Y protègent le coeur. Des pertes en mosaïque du chromosome Y peuvent avoir lieu dans le cellules hématopoïétiques et <a href="https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/science.abn3100" target="_blank">une étude de 2022 </a>montre que les macrophages ne possédant pas de chromosome Y induisent la formation de fibrose dans le coeur et qu'une plus grande portion de macrophages ayant perdu leur chromosome Y peut être associée à une plus grande mortalité à cause de problèmes cardiovasculaires. Cet effet pourrait freiner la tendance évolutive à la diminution du chromosome Y qui semble encore avoir de beaux jours devant lui.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;"><br /></span></p><p><br /></p><p><br /></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-38940690342845271212023-10-11T18:06:00.007+02:002023-10-16T09:31:39.503+02:00Des poulets rendus résistants à la grippe aviaire grâce à l'édition de leur génome<p><b> Thèmes :</b> biotechnologie, maladies infectieuses, agro-alimentaire</p><p><span style="font-family: helvetica;">Des chercheurs anglais ont utilisé la technologie d'édition de gènes connue sous le nom de CRISPR/Cas9 pour créer des poules présentant une résistance à la grippe aviaire H5N1. Cette étude a été <a href="https://www.nature.com/articles/s41467-023-41476-3" target="_blank">publiée cette semaine dans la revue <i>Nature Communications</i></a>.</span></p><p></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjXUxyZ29LEzltXcNdiZ5URzSEUwnTOxzAgO6x9uaO3QgRJd4qWZGilwJMebG42qpV51z0Z8PsQxsO5FCkj15s6yTlka9mlY_bjX5CMk4m-wMhRkh6PraYs7bB9NAQaOFz8bQa5bhpC4ay9XVjRGigl0KobmrEz3dJi7eukf6drUpCLJrgkoj9A2Q3OZf0/s511/PouletLabo.jpg" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="502" data-original-width="511" height="314" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjXUxyZ29LEzltXcNdiZ5URzSEUwnTOxzAgO6x9uaO3QgRJd4qWZGilwJMebG42qpV51z0Z8PsQxsO5FCkj15s6yTlka9mlY_bjX5CMk4m-wMhRkh6PraYs7bB9NAQaOFz8bQa5bhpC4ay9XVjRGigl0KobmrEz3dJi7eukf6drUpCLJrgkoj9A2Q3OZf0/s320/PouletLabo.jpg" width="320" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Image d'illustration générée par l'IA générative Midjourney en suivant mes instructions</td></tr></tbody></table><span style="font-family: helvetica;"><br /></span><p></p><p><span style="font-family: helvetica;">Au cours des dernières années, une version hautement mortelle du virus de la grippe aviaire connu sous le nom de H5N1 s'est propagée rapidement dans le monde entier, tuant d'innombrables oiseaux sauvages et des oiseaux d'élevage. Le virus a également infecté à plusieurs reprises des mammifères sauvages et a été détecté chez un petit nombre de personnes, mais il n'y a pas eu de transmission interhumaine étendue. Bien que cette souche virulente du virus reste essentiellement adaptée aux oiseaux, les scientifiques pensent qu'elle pourrait acquérir des mutations qui faciliteraient sa propagation entre les humains, déclenchant ainsi une pandémie. Il y a quelques années, les épidémiologistes craignaient beaucoup plus une pandémie venant de H5N1 qu'une pandémie à coronavirus type Covid.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Les chercheurs anglais ont modifié le gène <i>ANP32A</i> qui code une protéine dont le virus H5N1 a besoin pour se répliquer. La forme mutée de la protéine ne possède plus les acides aminés avec lesquels les protéines virales interagissent.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;"></span></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgCOQziBKR93BrKALH08ipvqSelMuEpoPJsHfeuKcSCsBd3pY_GYs0jr60QB1I_JisLZAXLRjDTUsxTWGoNWfhA7e9ctZFOWJ_RNBwZ59CxTltlTGfrxIXC9AWPhAzayOpI-9UA-poVyTLWbuV2qDVGbkplRMSoJOHANiFiNR2P1je12FRiKMwFfgHBACc/s1084/MutANP32A.jpg" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="408" data-original-width="1084" height="150" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgCOQziBKR93BrKALH08ipvqSelMuEpoPJsHfeuKcSCsBd3pY_GYs0jr60QB1I_JisLZAXLRjDTUsxTWGoNWfhA7e9ctZFOWJ_RNBwZ59CxTltlTGfrxIXC9AWPhAzayOpI-9UA-poVyTLWbuV2qDVGbkplRMSoJOHANiFiNR2P1je12FRiKMwFfgHBACc/w400-h150/MutANP32A.jpg" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;"><b>Structure génomique du gène <i>ANP32A</i> et mutations introduites par CRISPR/Cas9</b> <b>(PGCs donor DNA)</b>. Deux changements de nucléotides (lettres rouges) dans la séquence codante d'<i>ANP32A</i> introduisent des mutations faux-sens de l'asparagine (N) en position 129 (N129I) et de l'acide aspartique (D) en position 130 (D130N), inhibant l'interaction de la protéine du poulet avec les protéines virales. Le troisième changement de nucléotide (lettres vertes) est une mutation synonyme qui sert de marqueur de contrôle pour la contribution allélique des hôtes mâles et femelles. Source : <a href="https://phys.org/news/2023-10-gene-edited-chickens-bird-flu.html">https://phys.org/news/2023-10-gene-edited-chickens-bird-flu.html</a></td></tr></tbody></table><span style="font-family: helvetica;"><br /></span><p></p><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><span style="font-family: helvetica;"><br /></span></div><span style="font-family: helvetica;">Les poulets "mutés" se sont avérés en bonne santé et ont pondu des oeufs normalement. Ils ont ensuite été exposés à des doses modérées de virus H9N2, qui est proche de H5N1 mais moins dangereux à manipuler en laboratoire. 90% des poulets mutés n'ont pas montré de signes d'infection et n'ont pas transmis le virus alors que plus de la moitié des poulets "sauvages" ont été infectés et ont transmis le virus. A des doses fortes de virus, même si les poulets "mutés" ont été moins affectés que les poulets "sauvages", des variants de virus ont été sélectionnés et l'avantage de la modification génétique a été perdu au fur et à mesure du temps. Ces résultats suggèrent que la création de poulets résistants à la grippe nécessitera la modification de plusieurs gènes. En effet, les virus sélectionnés sont parvenus soit à utiliser tout de même la version mutée d'ANP32A, soit à faire répliquer leur génome par ANP32B et ANP32E, des protéines proches d'ANP32A. Ces deux protéines sont des cibles évidentes pour une édition génomique plus large.</span><p></p><p><span style="font-family: helvetica;">Pour les auteurs, il s'agit surtout d'une "preuve de concept" que l'approche par l'édition du génome peut marcher (au moins temporairement) et que leur travail n'est qu'une étape pour aboutir à une solution plus efficace à long terme. L'enjeu est de taille, car le virus de la grippe est connu pour évoluer assez rapidement.</span></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-42471355042258137772023-10-04T21:19:00.003+02:002023-10-04T22:22:55.917+02:00Dix ans après : où en est la thérapie régénératrice par conversion des cellules gliales en neurones ?<p> </p><p><span style="font-family: helvetica;">Il y a 10 ans, <a href="https://actuscienceprepa.blogspot.com/2013/10/de-nouveaux-neurones-produits-dans-le.html" target="_blank">je vous parlais dans cet article</a>, de la possibilité découverte par les chercheurs de convertir des cellules gliales en neurones. Les<span style="background-color: white; font-size: 16px;"> cellules gliales sont bien plus nombreuses dans le cerveau que les neurones (sauf dans le cervelet), pourquoi ne pas s'en servir pour soigner des neurones "malades" ou remplacer des neurones morts au cours de maladies neurodégénératives ? </span>L'idée est ici de faire de la thérapie cellulaire <i>in situ </i>et d'éviter de passer par l'étape <i>in vitro</i>. De plus, les cellules souches neurales possèdent naturellement certains caractères de cellules gliales (d'ailleurs les cellules de la <i>glie </i>radiaire des embryons <i>sont </i>les cellules souches neurales).</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Les chercheurs avaient utilisé un vecteur lentiviral pour cibler les astrocytes et y introduire le gène <i>Sox2</i>. La conclusion des chercheurs était que les astrocytes s'étaient dédifférenciées et étaient devenus des précurseurs neuronaux (neuroblastes) qui s'étaient différenciés par la suite en neurones.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Depuis 10 ans de nouvelles stratégies ont été développées pour transformer des cellules gliales en neurones : expression du gène <i>NeuroD1 </i>ou inhibition de l'expression de <i>PTBP1. </i>Les nouveaux neurones générés ont amélioré l'état de souris modèles d'AVC, de maladies de Huntington et de Parkinson. <b>Mais une découverte a chamboulé l'interprétation des résultats. </b>Les vecteurs utilisés ciblent bien les cellules gliales mais il y a aussi une petite proportion de ces vecteurs qui infectent des neurones. Des méthodes de suivi de lignage plus précises ont établi que les nouveaux neurones provenaient... de neurones pré-existants ! On voit toute l'importance d'avoir des bons outils ciblés et d'avoir une analyse de lignage rigoureuse pour ce genre d'étude. Néanmoins, l'amélioration partiel de l'état des souris est réel, ce qui ouvre de nouvelles perspectives. On pourrait ralentir la progression des maladies neurodégénératives en donnant un petit coup de boost aux neurones encore présents !</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Ces problèmes ne doivent pas occulter le fait que la conversion des cellules gliales en neurones est tout de même possible. Elle a correctement été démontrée dans la rétine où les cellules gliales de Müller sont capables de redonner des neurones chez la souris. Ces conversions se font très facilement et spontanément chez les poissons et aussi dans une moindre mesure chez les Amphibiens après une blessure de la rétine. Pour arriver au même résultat chez la souris, il faut introduire un gène proneural (<i>ASCL1</i>) et aussi manipuler le contrôle épigénétique (par la trichostatine A qui bloque les désacéylations des histones) (<a href="https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(20)30100-5" target="_blank">voir cet article</a>).</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Référence : voir </span><a href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9337910/" style="font-family: helvetica;" target="_blank">Wang et Zhang, 2022</a></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-13833818715302189502023-09-08T16:20:00.004+02:002023-09-08T16:26:16.160+02:00L'évolution des plantes vertes s'est faite par des sauts rapides suivis de périodes de stabilité<p> <b>Thèmes :</b> évolution, phylogénie, végétaux</p><p><span style="font-family: helvetica;">Le spectre de la diversité biologique n'est pas continu, mais se compose de groupes d'organismes similaires partageant un même plan corporel. Les classifications taxonomiques classiques reposent largement sur ces discontinuités. Cependant, ces discontinuités dans la structure des organismes ne sont pas seulement des outils mais sont intéressantes en soi à étudier car elles sont une fenêtre sur les mécanismes macroévolutifs. </span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Les archives fossiles animales nous montrent en outre que la diversité phénotypique n'est pas uniformément répartie au fil du temps. De nombreux groupes atteignent une diversité maximale tôt dans leur évolution et les variations d'ampleur plus tardives sont rares. Mais ce schéma macroévolutif est-il aussi valable dans le règne végétal ? </span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Dans <a href="https://www.nature.com/articles/s41477-023-01513-x" target="_blank">un article paru dans </a><a href="https://www.nature.com/articles/s41477-023-01513-x" style="font-style: italic;" target="_blank">Nature Plants</a><i>, </i>des chercheurs britanniques ont compilé des données concernant 548 traits phénotypiques provenant de 248 taxons de plantes vertes actuelles et fossiles (soit 131.280 points). Ils ont ensuite analysé ces données pour comprendre les disparités à l'intérieur d'un taxon (les Gymnospermes par exemple) mais aussi entre les taxons et expliquer la raison du "vide phénotypique" entre les taxons.</span></p><p></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiTod-7V60W-luIwc3OMxfdNlUnn0_6RQOMelZhS5QYP_-uhJ43wUUDBFNyKhsPam7c8H9FJgnSRSTvCYOLa5agFeH7Il6l47_buRqh4lfT0XBF4Sm5Pchsk-bOawoLetC4opUPvrLvCpzjXpGvVA1vL5ad0BEk8o7IEUVPtzN49b5PihKbiH-Hz2hlcxE/s994/MorphospacePlantes%20Vertes.jpg" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="793" data-original-width="994" height="319" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiTod-7V60W-luIwc3OMxfdNlUnn0_6RQOMelZhS5QYP_-uhJ43wUUDBFNyKhsPam7c8H9FJgnSRSTvCYOLa5agFeH7Il6l47_buRqh4lfT0XBF4Sm5Pchsk-bOawoLetC4opUPvrLvCpzjXpGvVA1vL5ad0BEk8o7IEUVPtzN49b5PihKbiH-Hz2hlcxE/w400-h319/MorphospacePlantes%20Vertes.jpg" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Espace virtuel à deux axes qui rend compte le mieux des différences entre les taxons étudiés dans cette étude. Source : <a href="https://www.nature.com/articles/s41477-023-01513-x">https://www.nature.com/articles/s41477-023-01513-x</a></td></tr></tbody></table><br /><span style="font-family: helvetica;">Si les plantes vertes se sont comportées comme les animaux et que l'hypothèse de la disparité initiale maximale est vraie, alors les taxons doivent établir les limites de "l'occupation morphospatiale" au début de leur histoire évolutive et la diversité ultérieure doit rester largement confinée à ces premières limites. Et c'est ce qui a été observé par les chercheurs; confirmant la similarité macroévolutive de l'évolution des plantes vertes avec celle des animaux. </span><p></p><p><span style="font-family: helvetica;">Par ailleurs, les chercheurs ont bien visualisé un équivalent de l'"explosion cambrienne" des animaux pour les plantes vertes : elle a eu lieu entre 500 et 450 millions d'années qui correspond à la conquête du milieu aérien par les plantes vertes à l'Ordovicien. Beaucoup des paramètres étudiés par les chercheurs ont connu des modifications importantes à cette période.</span></p><p></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="font-family: helvetica; margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEj2M2Onyzd_1UtJOm0VxF9wMpG-l-aVlf6ClTFvgM-iRTt_DPXanwUyF523QBopcXvMGyOM_r8ZvPD-Ne6Hb3FUqauGnca2qeecvh7gxUHta2shVTAYBOGMxyvnkuMKj21Kr66o_RdaBeuXx1GtF2SXp7RM1BWInx_PHBCWG7Lu1SVrDsOR8KMbsvNuvc4" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img alt="" data-original-height="600" data-original-width="790" height="304" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEj2M2Onyzd_1UtJOm0VxF9wMpG-l-aVlf6ClTFvgM-iRTt_DPXanwUyF523QBopcXvMGyOM_r8ZvPD-Ne6Hb3FUqauGnca2qeecvh7gxUHta2shVTAYBOGMxyvnkuMKj21Kr66o_RdaBeuXx1GtF2SXp7RM1BWInx_PHBCWG7Lu1SVrDsOR8KMbsvNuvc4=w400-h304" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;"><span style="font-family: georgia; font-size: x-small;">La courbe représente l'évolution des distances moyennes pour les différents paramètres étudiés entre les taxons. On distingue une très nette accélération à l'Ordovicien lors de la sortie des eaux et la conquête des continents des plantes vertes. Notez aussi que l'apparition des Angiospermes a été aussi une période riche en innovations. </span><span style="font-family: georgia; font-size: x-small;">Source</span> : <a href="https://www.nature.com/articles/s41477-023-01513-x" style="font-family: "Times New Roman";">https://www.nature.com/articles/s41477-023-01513-x</a></td></tr></tbody></table><br /><span style="font-family: helvetica;">En ce qui concerne le "vide" entre les taxons, l'analyse des chercheurs supporte une évolution rapide avec un nombre faible d'espèces "intermédiaires", ce qui veut dire que le "vide" ne vient pas du fait que de nombreux taxons intermédiaires ont rapidement disparu au cours de l'évolution, supplantés par des taxons plus perfectionnés mais que le nombre de taxons intermédiaires a été très faible dès le départ. C'est en accord avec la théorie des équilibres ponctués développée par Stephen Jay Gould et Niles Eldredge dans les années 1970. </span><p></p><p><span style="font-family: helvetica;">Qu'est-ce qui a permis ces "sauts quantiques évolutifs" ? Les auteurs citent les duplications génomiques qui permettent de dégager rapidement des innovations génétiques avec les deux exemplaires d'un gène qui divergent et se spécialisent. Il y a aussi les nouveaux caractères eux-mêmes qui sont porteurs de changements importants, quelque fois liés à des changements de milieu (passage au milieu aérien) et induisent rapidement des modifications profondes du fonctionnement physiologiques (apparition de tissus vasculaires, de vraies feuilles) et de la reproduction (apparition des graines puis des fleurs). </span></p><p><br /></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-63245964612234837372023-07-26T09:47:00.001+02:002023-07-26T09:47:22.832+02:00Dix ans après : la thérapie chromosomique pour soigner la trisomie 21 n'a pas beaucoup avancé<p><i><span style="color: #6fa8dc; font-family: verdana;"> Dix ans après...</span></i></p><p><span style="font-family: helvetica;">Il y a dix ans, <a href="https://actuscienceprepa.blogspot.com/2013/07/diminuer-lexpression-des-genes-sur-le.html" target="_blank">je vous présentais</a> un <a href="https://www.nature.com/articles/nature12394" target="_blank">article de <i>Nature</i></a> sur les prémices d'une thérapie chromosomique (et non pas seulement génique) pour la trisomie 21. Il s'agissait de détourner les mécanismes de condensation du chromosome X présents chez les femmes pour mettre en sourdine l'un des 3 chromosomes 21. </span></p><p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjnGH_hjC3XjK8JoyBwuSCUGFoiS7ifPp__vEewJSrEsR9slseitEP06vpBf043hZ324daH6klq6mX_Ke-1IRJvuvEL5yBQsG1Q4HCHRvp4HuYHi0bBjBjuK5N7tUHoTQcLUhx-FOMnlRA--g6QF_VYqwFZNfBTemyacAGgj93k3goWVOV2RzeRUjRRbUg/s613/XistChr21.jpg" imageanchor="1" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="198" data-original-width="613" height="129" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjnGH_hjC3XjK8JoyBwuSCUGFoiS7ifPp__vEewJSrEsR9slseitEP06vpBf043hZ324daH6klq6mX_Ke-1IRJvuvEL5yBQsG1Q4HCHRvp4HuYHi0bBjBjuK5N7tUHoTQcLUhx-FOMnlRA--g6QF_VYqwFZNfBTemyacAGgj93k3goWVOV2RzeRUjRRbUg/w400-h129/XistChr21.jpg" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">L'ajout du gène <i>Xist</i> sur l'un des chromosomes 21 et l'activation de son expression par la doxycyline provoque la condensation de ce chromosome qui forme un corps de Barr (nom donné habituellement au chromosome X très condensé du génome féminin). Source : <a href="https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111174">https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111174</a></td></tr></tbody></table><br /></p><p><span style="font-family: helvetica;">L'équipe de recherche qui avait mené cette étude avait travaillé sur des cellules iPS qu'elle différenciait en neurones et où des effets de la trisomie avait pu être corrigés par l'expression du gène <i>Xist</i> qui condense l'un des chromosomes 21 comme il le fait d'habitude sur l'un des chromosomes X. Depuis 10 ans, l'équipe de recherche a aussi travaillé sur les effets de la condensation forcée d'un chromosome 21 de trisomique lors de la différenciation des iPS en cellules endothéliales qui bordent les vaisseaux sanguins et s'est rendu compte que<a href="https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111174" target="_blank"> la trisomie provoque un retard dans la formation des vaisseaux</a> (angiogénèse). Ces modifications peuvent expliquer certains des aspects pathologiques de la trisomie 21.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">L'équipe s'est mise à travailler sur des <a href="https://www.youtube.com/watch?v=wFIdIarb0Ho" target="_blank">organoïdes corticaux</a> qui sont effectivement l'innovation majeure de cette décennie en matière d'étude du développement neuronal <i>in vitro</i>. Pour l'instant, la variabilité "naturelle" entre les lignées de cellules iPS masque les effets de la trisomie lors du développement des organoïdes et des progrès techniques sont à faire de ce côté.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Côté thérapeutique, j'écrivais en 2013 que "le chemin est encore long car il est évidemment illusoire d'espérer remplacer toutes les cellules d'un patient, sauf si on agit très tôt au cours du développement embryonnaire ce qui apparait complexe. On peut imaginer une approche plus limitée avec l'ajout de quelques cellules saines dans des tissus-clés qui pourraient limiter les symptômes." Eh bien, pour le moment on en est resté là. L'idée d'inactiver tout le troisième chromosome 21 est évidemment très séduisante mais en pratique ce sera très difficile. C'est une illustration des espoirs souvent déçus des "bonnes idées" théoriques et de la grande patience qu'il faut avoir du côté des chercheurs comme du côté des malades pour voir les recherches aboutir à des effets concrets.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Par ailleurs, vous pouvez regarder <a href="https://www.youtube.com/watch?v=bY90mlGQLjI" target="_blank">une excellente conférence sur les mécanismes de l'inactivation du chromosome X ici.</a></span></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-87908338599719943712023-07-13T09:51:00.000+02:002023-07-13T09:51:05.214+02:00Le blog fête ses 10 ans ! <p><span style="font-family: helvetica;">Le blog "Actualités scientifiques Prépas" fête ses 10 ans ! Les deux premiers articles avaient été publié en juillet 2013, l'un sur <a href="https://actuscienceprepa.blogspot.com/2013/07/la-bacterie-causant-la-lepre-manipule.html" target="_blank">les capacités de la bactérie qui cause la lèpre à manipuler l'état de différenciation des cellules de son hôte</a> et l'autre sur <a href="https://actuscienceprepa.blogspot.com/2013/07/diminuer-lexpression-des-genes-sur-le.html" target="_blank">l'utilisation des mécanismes d'inactivation du chromosome X pour soigner la trisomie 21</a>. Depuis, 165 articles ont été publiés, qui ont suscité plus de 102.000 visites. Merci à tous les lecteurs et à ceux qui ont fait la promotion de ce blog auprès de leurs étudiants et de leurs collègues.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Je suis très content du partenariat qui a débuté il y a quelques mois avec <a href="https://planet-vie.ens.fr/" target="_blank">Planet-Vie</a> et il va se poursuivre. Sur le blog, je vais inaugurer une nouvelle rubrique : "10 ans plus tard" où je reprendrai un post passé et ferai le point sur les avancées du domaine en question. </span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Et c'est reparti pour 10 ans de découvertes scientifiques incroyables !</span></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-90810050068827628552023-05-08T09:52:00.002+02:002023-05-08T09:54:56.281+02:00Un transfert horizontal de gène bactérien a contribué à l'évolution de l'oeil des Vertébrés<p><b> Thème : </b>évolution, transferts horizontaux de gènes</p><p>L'évolution de l'oeil est un modèle classique pour comprendre l'évolution d'une structure complexe. L'oeil a été pris en exemple par des créationnistes ou des partisans du "dessein intelligent" comme <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/William_Paley" target="_blank">William Paley</a> pour appuyer leur théorie qu'une structure aussi complexe ne peut provenir que de la Création par un Grand Horloger. Même Charles Darwin considérait que la complexité de l'oeil était un défi pour sa théorie de l'évolution.</p><p>Depuis, de nombreuses découvertes ont permis de comprendre la progressivité de l'évolution des différents types d'oeil chez les animaux tout en soulignant leur homologie profonde, notamment par la présence généralisée de l'expression du gène <i>eyeless/Pax6</i>.</p><p>Des chercheurs californiens ont récemment <a href="https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2214815120" target="_blank">publié dans <i>Proceedings of the National Academy of Sciences </i>une étude</a> montrant qu'un mécanisme dont ni Darwin, ni encore moins Paley pouvaient soupçonner l'existence a contribué à l'évolution de l'oeil des Vertébrés : un transfert horizontal de gène bactérien ! Les chercheurs ont activement recherché ce type d'évènements en comparant les génomes des Vertébrés et de clades proches et en isolant les gènes de vertébrés qui n'avaient pas d'orthologues clairs chez les autres Deutérostomiens.</p><p>Parmi ces gènes, ils ont trouvé <i>IRBP</i> (pour Interphotoreceptor Retinoid-Binding Protein). Ce gène code une protéine qui est secrétée dans l'espace entre la rétine et l'épithélium pigmenté rétinien et qui permet le transport et le recyclage du rétinal tout-trans après absorption d'un photon en 11-cis rétinal prêt à être réutilisé dans les photorécepteurs (cônes et bâtonnets).</p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgx1sjQX7p8Kn-x_TC5XzRJ14WQyYoX6y59gPgHhNmsqzC6AvtDMVGwuct-eYGEqMGn98wM8AgoMNmn0CVuS40HTyCrmPEf76ExhAkZm20PubPKv_9cERNS2OpY7jpu7EnzDFnVUkJL8ZtDVZLIZsuzkFMbUfBCbNoMsBTYWLXu2TdU5VAmvV8ruEij/s480/IRBP.jpg" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="480" data-original-width="477" height="400" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgx1sjQX7p8Kn-x_TC5XzRJ14WQyYoX6y59gPgHhNmsqzC6AvtDMVGwuct-eYGEqMGn98wM8AgoMNmn0CVuS40HTyCrmPEf76ExhAkZm20PubPKv_9cERNS2OpY7jpu7EnzDFnVUkJL8ZtDVZLIZsuzkFMbUfBCbNoMsBTYWLXu2TdU5VAmvV8ruEij/w398-h400/IRBP.jpg" width="398" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Rôle de IRBP dans le transport et le recyclage du rétinal entre les photorécepteurs et l'épithélium pigmenté rétinien. Source : https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2214815120<br /><br /> </td></tr></tbody></table>Dans tout l'arbre du vivant, les protéines les plus similaires à l'IRBP des Vertébrés sont une classe de protéines bactériennes appelées peptidases (similarité en acides aminés de 35%). IRBP possède en fait 4 domaines dont chacune ressemble à une peptidase et la structure tridimensionnelle de chacun de ses domaines est très proche de celle des peptidases. <div><br /><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjNE2i5olq57BY6eTWsyTGoWWtnM-VwtOkUDqEVyKR0dlXSe4Igbs_8pLTDebPF1GKbVPKWsVyib4ZrKfnEmpGm7v9gbbS1FyjnMvuyrjp81acJon6cQ7owdkxGrWeiITH1j-sdg3vcvPd3eUnN1VCDyE6Yf1uuQUFHIjvaxqNiDPBaGTfTnPn3wMYU/s658/StructureIRBP.jpg" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="451" data-original-width="658" height="274" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjNE2i5olq57BY6eTWsyTGoWWtnM-VwtOkUDqEVyKR0dlXSe4Igbs_8pLTDebPF1GKbVPKWsVyib4ZrKfnEmpGm7v9gbbS1FyjnMvuyrjp81acJon6cQ7owdkxGrWeiITH1j-sdg3vcvPd3eUnN1VCDyE6Yf1uuQUFHIjvaxqNiDPBaGTfTnPn3wMYU/w400-h274/StructureIRBP.jpg" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Comparaison entre les séquences et la structure tridimensionnelle des domaines D de l'IRBP humaine et de la peptidase bactérienne S41. Source : https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2214815120</td></tr></tbody></table><br /><div><br /></div><div>Les auteurs proposent qu'il y a un peu plus de 500 millions d'années l'ancêtre commun des Vertébrés aurait acquis un des gènes codant cette famille de protéine par un transfert horizontal et qu'il y aurait eu une double duplication amenant à ce que le gène code 4 fois pour des domaines similaires (des mutations ponctuelles ont par la suite amené quelques différences entre les domaines). Le rôle des peptidases chez les bactéries est de recycler les protéines. Cette fonction a pu être conservée pendant un moment chez les ancêtres des vertébrés mais les mutations ont modifié la fonction d'IRBP et l'ont spécialisé dans le recyclage du rétinal. Notamment, la fonction de lyse des peptides a été perdue par la mutation d'une sérine nécessaire à cette fonction. L'hypothèse alternative à tout ce scénario est une convergence évolutive mais les modèles statistiques utilisés par les chercheurs la donne comme très peu probable.</div><div><div><br /></div><div>Chez les Protostomiens tels que les Arthropodes, la vision repose aussi sur l'isomérisation du rétinal et son recyclage mais ils n'ont pas d'IRBP. Le recyclage s'effectue dans les photorécepteurs eux-mêmes et non pas dans une autre couche de cellules comme chez les vertébrés. On ne comprend pas encore bien quel est l'avantage pour les vertébrés d'utiliser ce système de navette mais il est clair que l'acquisition et l'évolution d'IRBP a joué un rôle essentiel dans l'émergence de l'originalité du mécanisme du recyclage du rétinal chez les Vertébrés.</div><div><br /></div><div>Cet exemple souligne l'importance des transferts de gène horizontaux lors de l'évolution des animaux dont <a href="https://svt.enseigne.ac-lyon.fr/spip/?Transferts-horizontaux-de-genes-et-arbres-phylogenetiques" target="_blank">vous pouvez trouver un autre exemple ici</a> ou <a href="http://acces.ens-lyon.fr/acces/thematiques/evolution/accompagnement-pedagogique/accompagnement-au-lycee/terminale-2012/diversification-genetique-des-etres-vivants/symbiose-et-transfert-horizontal-des-genes" target="_blank">là</a>.<br /><div><br /><p><br /></p><p><br /></p></div></div></div></div>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-64112112814574849862023-03-28T10:29:00.000+02:002023-03-28T10:29:21.866+02:00Production de gamètes femelles à partir de cellules souches pluripotentes mâles<p><b> Thèmes :</b> reproduction, gamétogenèse, détermination génétique du sexe</p><p>Les cellules germinales sont des cellules particulières qui permettent la transmission du matériel génétique à travers les générations et la survie de l'espèce. Elles sont à la fois différenciées et avec une totipotence "latente" qui se révèle lorsqu'un gamète mâle et un gamète femelle se réunissent lors de la fécondation. Chez les Mammifères, les cellules germinales primordiales, dont sont issus les gamètes, sont induites dans des tissus extraembryonnaires de manière équivalente chez les mâles et les femelles et ce n'est qu'ensuite que les chromosomes sexuels interviennent pour différencier ovocytes et spermatozoïdes.</p><p>Depuis quelques années, les équipes de recherche qui travaillent avec les cellules souches pluripotentes (cellules embryonnaires souches (ES) ou cellules pluripotentes induites (iPS)) ont réussi à les faire différencier en cellules germinales <i>in vitro</i>. Les chercheurs japonais <a href="https://www.nature.com/articles/s41586-023-05834-x" target="_blank">qui viennent de publier un article dans <i>Nature</i></a>, ont réussi l'exploit de produire des ovocytes à partir de cellules ES (et aussi de cellules iPS) qui provenaient de souris mâles. Pour ce faire, ils se sont appuyés sur un défaut qui apparait fréquemment dans les cultures des cellules souches pluripotentes : la perte de chromosomes (ou aneuploidie). En effet, à moyen/long terme, le maintien de ces cellules dans des conditions stimulant leur prolifération peut aboutir à des modifications d'ampleur de leur génome. Dans leurs travaux, les chercheurs ont sélectionné les cellules qui ont perdu leur chromosome Y (cela est arrivé dans 6% des cellules, un des évènements les plus fréquents de perte de chromosome car le chromosome Y est assez petit et une cellule avec un seul chromosome sexuel (X en l'occurence) est tout à fait viable contrairement à d'autres pertes de chromosomes).</p><br /><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiUfMMH9m064R_oK4yjL2MoyyuGD_mP4NCTi0EA68Sup9V8n_aWZD6xg_bSqXlo_WahVQftrXRoPCom7YooL7gBmodgceqUiFUvMUSY-C89tBGPQFLTI6LJZBRrEeU_ilvrWhzlEBHELZIJVXmMDlRv1jhcWvF8eh7miI51GAQTpXYJOmmBiEsK6iiQ/s3835/ESXYversXX.tif" imageanchor="1" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="1991" data-original-width="3835" height="208" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiUfMMH9m064R_oK4yjL2MoyyuGD_mP4NCTi0EA68Sup9V8n_aWZD6xg_bSqXlo_WahVQftrXRoPCom7YooL7gBmodgceqUiFUvMUSY-C89tBGPQFLTI6LJZBRrEeU_ilvrWhzlEBHELZIJVXmMDlRv1jhcWvF8eh7miI51GAQTpXYJOmmBiEsK6iiQ/w400-h208/ESXYversXX.tif" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;"><span style="font-size: x-small;">D'après <em style="background-color: white; box-sizing: inherit; color: #222222; font-family: Harding, Palatino, serif; text-align: start;">Nature</em><span style="background-color: white; color: #222222; font-family: Harding, Palatino, serif; text-align: start;"> </span><span style="background-color: white; box-sizing: inherit; color: #222222; font-family: Harding, Palatino, serif; font-weight: bolder; text-align: start;">615</span><span style="background-color: white; color: #222222; font-family: Harding, Palatino, serif; text-align: start;">, 805-807 (2023)</span></span></td></tr></tbody></table><br /></div>Le nombre de chromosome X a été ensuite doublé par traitement avec la réversine, une molécule qui perturbe les points de contrôle lors du cycle cellulaire. Les cellules ES (désormais XX) ont été ensuite soumises au protocole de différenciation en ovocytes qui implique des co-cultures avec des cellules provenant d'ovaires de foetus de souris (on ne connait pas encore bien et on ne sait pas "mimer" in vitro les signaux échangés entre les cellules folliculaires et les cellules germinales). Des ovocytes ont pu être obtenus, ce qui n'est jamais le cas avec des cellules ES XY soumises au même protocole. Ces ovocytes ont pu être fécondés avec des spermatozoïdes et après réimplantation dans une mère porteuse, les embryons obtenus ont pu donner des souriceaux normaux. <div><br /></div><div>Cependant, la procédure nécessite encore des améliorations : seulement 30% des lignées de cellules ES devenues XX ont donné des ovocytes matures normaux dont seulement 40% ont réussi à être fécondés. Et seulement 1% des embryons réimplantés ont donné des souriceaux viables. Il ya donc encore beaucoup de chemin à parcourir pour d'éventuelles applications à l'Homme. En attendant, cette technique facilitera la production de souris à faible niveau d'hétérozygotie (en fécondant un ovocyte issu de cellules iPS d'une souris XY avec les spermatozoïdes de cette même souris) et également pourrait permettre de sauver une espèce en danger à partir d'un seul mâle (au prix d'une baisse drastique de la diversité génétique).<br /><p><br /></p><br /></div>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-68204745217553337492023-03-02T14:14:00.003+01:002023-03-02T15:30:16.988+01:00La biomasse des mammifères est à une écrasante majorité composée des humains et de leurs animaux d'élevage<p> <b>Thème : </b>écosystèmes, cycles biogéochimiques, biodiversité, agrosystèmes</p><p>La biomasse correspond à la masse totale des organismes vivants (tous ou un groupe donné) dans un biotope défini. Complémentaire à la biodiversité, ce paramètre est lié aux flux d'énergie et de matière à travers les écosystèmes et également à la taille des populations. Elle permet aussi de mieux connaître les puits et les stocks de carbone dans les écosystèmes puisque la biomasse contient par définition beaucoup de carbone. A l'heure de la 7ème extinction de masse (et non la 6ème, <a href="https://actuscienceprepa.blogspot.com/2022/11/une-nouvelle-extinction-de-masse-mise.html" target="_blank">voir ici</a>), il est aussi important de faire le point car la situation pourrait évoluer très vite. </p><p>Des chercheurs israéliens viennent <a href="https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2204892120" target="_blank">de publier dans <i>PNAS </i>un article</a> qui réevalue par rapport aux études précéentes la biomasse de chacun des principaux groupes de mammifères. Les auteurs ont compilé les études populationnelles concernant 392 espèces de mammifères et établit un modèle pour extrapoler les données à d'autres espèces. </p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhpSCCxYjEZJIdM3JRThKIbjfGzMO-mLtLnsntNR8fD0YDw3sRRxG39XJW0Wd3_5YzQ4eV_sT5w5OWWs_ykU7STluQiWs4duG1INS2nBkr-VP9k74uRVg87_FqF6e2sFCh8MXHhE8vqMDJc7o1kafVnMz69t-JxX9Uouw9dbHryp1AD55mJFxmtds_w/s856/BiomasseMammiferes.jpg" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="595" data-original-width="856" height="278" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhpSCCxYjEZJIdM3JRThKIbjfGzMO-mLtLnsntNR8fD0YDw3sRRxG39XJW0Wd3_5YzQ4eV_sT5w5OWWs_ykU7STluQiWs4duG1INS2nBkr-VP9k74uRVg87_FqF6e2sFCh8MXHhE8vqMDJc7o1kafVnMz69t-JxX9Uouw9dbHryp1AD55mJFxmtds_w/w400-h278/BiomasseMammiferes.jpg" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Estimation de la biomasse des grands groupes de Mammifères. Source : <a href="https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2204892120">https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2204892120</a></td></tr></tbody></table><br /><p>Les estimations des chercheurs aboutissent au poids de 1080 millions de tonnes (Mt) pour tous les mammifères (en poids "humide", ce qui est équivalent à 343 Mt en poids sec et équivalent à 140 Mt de carbone).</p><p>Cette étude confirme que l'écrasante majorité de la biomasse des mammifères est composée d'éléments liés aux humains, avec les mammifères domestiqués et... les humains eux-mêmes. Il y a presque 32 fois plus de biomasse de mammifères d'élevage que de mammifères terrestres sauvages. Pour chaque kg d'être humain, il y a 1,6 kg de mammifères d'élevage. Parmi les mammifères domestiqués, les bovins sont de très loin les plus gros contributeurs (les 2/3 de la biomasse des mammifères d'élevage) et suivis par les porcs (qui a eux seuls avec 40 Mt ont une biomasse deux fois plus grande que tous les mammifères terrestres sauvages).</p><p>La comparaison entre la biodiversité (à l'échelle des espèces), le nombre d'individus et la biomasse amène des enseignements intéressants.</p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhe3YCWqQzesP9hgPHahvS3CHw2UxiuFleLupilMi2wf3c-xokrcSSvCUxyJ_NCwBgjL4MiKO0cnAZ6zVj0NBwRvREehQfYtluTLEWEemoK_7w9bt5ZRD_tZAftZLI7M6n6CxHGFd3u_nWBigfZy2RZkj4r2PEVixp_7VVjHK9zNuyUG0HPkNT83zkv/s1183/CorrespondanceBiodiversitePopBiomasse.jpg" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="699" data-original-width="1183" height="236" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhe3YCWqQzesP9hgPHahvS3CHw2UxiuFleLupilMi2wf3c-xokrcSSvCUxyJ_NCwBgjL4MiKO0cnAZ6zVj0NBwRvREehQfYtluTLEWEemoK_7w9bt5ZRD_tZAftZLI7M6n6CxHGFd3u_nWBigfZy2RZkj4r2PEVixp_7VVjHK9zNuyUG0HPkNT83zkv/w400-h236/CorrespondanceBiodiversitePopBiomasse.jpg" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Comparaison de la biodiversité spécifique, du nombre d'individus et de la biomasse de grands groupes de mammifères terrestres sauvages. Source : <a href="https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2204892120">https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2204892120</a></td></tr></tbody></table><br /><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><br /></div>On remarque que la biomasse des artiodactyles (cerfs, gazelles...) est énorme par rapport au nombre d'individus et à leur relativement faible diversité en espèces, ce qui leur donne un poids très important dans les flux de matière et d'énergie dans les écosystèmes où ils se trouvent. Les Rongeurs ont le profil inverse : très grande diversité, une quantité d'individus moyenne et une biomasse faible si on compare à leur diversité. Les Chiroptères (chauve-souris) sont caractérisés par une assez bonne diversité et une quantité d'individus écrasante mais leur très faible poids individuel explique leur contribution modeste à la biomasse.<br /><p>Signalons que 40% de la biomasse de tous les mammifères sauvages terrestres sont concentrés dans seulement 10 espèces (avec en tête le cerf de Virginie, le sanglier et l'éléphant d'Afrique).</p><p>Ces données montrent le profond impact que les activités humaines ont sur les flux de matière et d'énergie dans les écosystèmes même s'il faut relativiser la biomasse des Mammifères par rapport à la biomasse globale. Elle n'est qu'une toute petite fraction de la biomasse des animaux (entre 6 et 7%; ce sont les Arthropodes et les Téléostéens qui se partagent la plus grosse part du gateau), et la biomasse des animaux n'est elle-même qu'une petite fraction de la biomasse générale (0,37 %).</p><p><br /></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-18688762420666144362023-02-05T11:05:00.002+01:002023-02-08T09:57:20.289+01:00L'ensemble des connexions nerveuses d'un cerveau de larve de drosophile a été cartographié<p><b> Thème :</b> système nerveux, cerveau</p><p>Le cerveau humain et ses 85 milliards de neurones avec chacun capable de former des centaines voire des milliers de synapses apparait comme l'une des structures les plus complexes du système solaire. Des cartographies à faible résolution existent mais il s'agit ici de connaitre les connexions de chaque neurone individuellement : le connectome. Par ailleurs, tout comme pour le séquençage complet du génome, les variations individuelles peuvent être importantes à cette échelle (du fait de la plasticité synaptique) et il faudra en tenir compte.</p><p>Avant d'espérer cartographier toutes les connexions ne serait-ce que d'une région précise (comme le cortex moteur par exemple), il s'agit de développer des outils sur des modèles plus simples.</p><p>C'est ce qu'ont fait <a href="https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.11.28.516756v1" target="_blank">des chercheurs de l'Université de Cambridge (Royaume-Uni) qui ont cartographié l'ensemble des connexions des 3013 neurones des ganglions cérébroïdes ("cerveau") de la larve de drosophile</a> (soit 544 000 synapses). Pour ce faire, ils ont utilisé 4841 coupes fines de cerveau observables au microscope électronique et utilisé des programmes de reconstruction 3D.</p><p></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhkLT-KqV7HM5f3sHpnfjGYecd8JPtQka3MdgvgBa9JgZuz9kdu9cy2P5CeonVOKUJ_pCdRBHSTZ9ZhjmhJDU0i5J3J9ta_C9E5aQsnCOfLYJ9J0Wvcq6Xad3tVh7o0aKS0Hv0Jp6Lu7nIhg64TS3Hu65V5cZcYikgNfNKCVgSE4AeLA0s-EbOZE2q7" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img alt="" data-original-height="532" data-original-width="607" height="240" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhkLT-KqV7HM5f3sHpnfjGYecd8JPtQka3MdgvgBa9JgZuz9kdu9cy2P5CeonVOKUJ_pCdRBHSTZ9ZhjmhJDU0i5J3J9ta_C9E5aQsnCOfLYJ9J0Wvcq6Xad3tVh7o0aKS0Hv0Jp6Lu7nIhg64TS3Hu65V5cZcYikgNfNKCVgSE4AeLA0s-EbOZE2q7" width="274" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Reconstitution 3D de l'ensemble des neurones du cerveau de la larve de drosophile. On voit notamment leurs prolongements vers la chaîne nerveuse ventrale. Source : <a href="https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.11.28.516756v1">https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.11.28.516756v1</a></td></tr></tbody></table><br /><p></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEihWRa8DlNKrwXUL6NFGL2DWnwJrP40H7w2B97vHKUaWLtncxG7L1e3QsPVuCVbQ0UKfMAQupFC6GjUr1TPYkQVoSzfLWpxLJbEbikwmpbQ35XLtyxF64XMVWatDWndKuiqGJELEJR3vm3_PzfbwJKr49DcscqTxshhFy91WWuzlJqlyDmSM2fLr96o" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img alt="" data-original-height="580" data-original-width="709" height="240" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEihWRa8DlNKrwXUL6NFGL2DWnwJrP40H7w2B97vHKUaWLtncxG7L1e3QsPVuCVbQ0UKfMAQupFC6GjUr1TPYkQVoSzfLWpxLJbEbikwmpbQ35XLtyxF64XMVWatDWndKuiqGJELEJR3vm3_PzfbwJKr49DcscqTxshhFy91WWuzlJqlyDmSM2fLr96o" width="293" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Cartographie des neurones sensoriels avec les afférences en provenance de la périphérie (input), les neurones qui traitent de l'information directement (2nd-order) et les neurones que ces derniers contrôlent (3rd-order). Source : <a href="https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.11.28.516756v1">https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.11.28.516756v1</a></td></tr></tbody></table><br /><p>Le précédent record était détenu depuis 2020 par le connectome des 1500 neurones de la larve d'un Annélide Polychète, <i>Platynereis dumerilii. </i>Avant cela, c'était le nématode <i>Caenorhabditis elegans </i>et ses 302 neurones associées en 7000 synapses qui avaient été cartographiés.</p><p>La larve de drosophile est capable d'adapter son mode de locomotion à son environnement et même d'avoir des formes de mémoires associatives qui influencent son comportement. Le connectome va permettre de mieux comprendre ces adaptations fonctionnelles "complexes". Le modèle drosophile est aussi justifié par la disponibilité de nombreux outils génétiques (notamment optogénétiques qui permettent de dépolariser ou d'hyperpolariser des neurones bien précis) et des outils électrophysiologiques.</p><p>Il va falloir attendre un peu avant d'avoir la connectome du cerveau de l'imago (adulte) de la drosophile. Il contient 135 000 neurones environ, donc le défi est nettement plus difficile que chez la larve. Des coupes fines pour observation en microscopie électronique de l'ensemble du cerveau existent et constituent un point de départ indispensable. Le connectome de la larve pourra également servir car les ganglions de l'adulte dérivent des ganglions de la larve et on sait que certains circuits sont conservés. Néanmoins, au cours de la métamorphose, les modifications sont importantes et la comparaison du connectome entre larves et adultes sera riche en enseignements.</p><p>Une fois de plus, comme avec le séquençage total des génomes, il ne faudra pas attendre de "miracles" des connectomes. Car la cartographie ne donnera que peu d'informations sur les circuits les plus utilisés par rapport aux circuits activés plus rarement. Sans études fonctionnelles, la majorité des connexions n'aura pas de fonction précise assignée et également la "force" des connexions modulées par des mécanismes comme la LTP (Long Term Potentiation) ou LTD (Long Term Depression) ne pourra pas être directement appréciée.</p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-68163921150485152232022-12-20T17:59:00.003+01:002023-01-02T21:32:16.456+01:00L'absence d'eau disponible dans le sol empêche la production de racines secondaires via une inhibition du transport de l'auxine par l'acide abscissique<p><b> Thèmes :</b> nutrition des plantes, développement/croissance des végétaux, hormones végétales, sol</p><p><span style="font-family: helvetica;">Les plantes ont une vie fixée et doivent s'adapter au mieux à leur habitat "définitif". Une exploration optimale du sol par les racines est cruciale pour extraire eau et sels minéraux en quantités suffisantes pour la croissance. </span><span style="font-family: helvetica;">L'appareil racinaire est issu de l'activité du méristème apical racinaire mais des racines secondaires (ou latérales) peuvent se former à partir de la dédifférenciation des cellules du péricycle sous le contrôle de l'auxine.</span><span style="font-family: helvetica;"> </span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Or la distribution de l'eau peut être assez hétérogène dans le sol.</span><span style="font-family: helvetica;"> Il est connu depuis longtemps que lorsqu'une racine principale traverse une zone du sol pauvre en eau, elle inhibe la production de racines secondaires tant que sa croissance ne la mène pas vers une zone plus riche en eau.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;"></span></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEj24J1mYrvndn1l7RfuW6l8uLmt8qn-Y7yCfc_XzR1IiDJhG-emdUY7DeZOlk117TtfB2LiuQs1uDbPwEKjhYTm7ztevJgiymV6yrKatmpqcqWpdyhXPO4-Maz0E-tljHDHSdwnqFOXnorx7eAJUHoaOhuQdW4UgeByLJIAWagJ5gdi9SceanG37e6E" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img alt="" data-original-height="553" data-original-width="900" height="246" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEj24J1mYrvndn1l7RfuW6l8uLmt8qn-Y7yCfc_XzR1IiDJhG-emdUY7DeZOlk117TtfB2LiuQs1uDbPwEKjhYTm7ztevJgiymV6yrKatmpqcqWpdyhXPO4-Maz0E-tljHDHSdwnqFOXnorx7eAJUHoaOhuQdW4UgeByLJIAWagJ5gdi9SceanG37e6E=w400-h246" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;"><b>Exemple d'inhibition de la production de racines secondaires lors de la traversée d'une zone pauvre en eau </b>(ici un macropore dans le sol rempli d'air). D'après <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982218310042">https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982218310042</a></td></tr></tbody></table><span style="font-family: helvetica;"><br />Dans <a href="https://www.science.org/doi/10.1126/science.add3771" target="_blank">un article publié dans <i>Science </i>mi-novembre 2022</a>, des chercheurs anglais ont montré que cette inhibition se faisait sous l'influence de l'acide abscissique qui est produit en cas de stress hydrique. En effet, lorsqu'on empêche la production d'acide abscissique, des racines secondaires se forment tout de même lors de la traversée d'une zone sèche. Pour mieux comprendre les mécanismes de cette régulation, les chercheurs ont développé un système de croissance racinaire in vitro où ils pouvaient contrôler tous les paramètres externes aux racines et ont utilisé un système de détection par fluorescence de la présence d'acide abscissique dans la plante (ABACUS2).</span><p></p><p><span style="font-family: helvetica;">Ce dispositif expérimental a montré que l'acide abscissique est transporté de manière centrifuge dans la racine, </span><span style="font-family: helvetica;">de la zone centrale vasculaire vers la périphérie, </span><span style="font-family: helvetica;">quand elle traverse une zone sèche. Cela a pour effet d'empêcher l'auxine d'être transportée dans le péricycle et ainsi les racines secondaires ne peuvent être induites. Dans une zone humide, l'acide abscissique est entraîné par l'eau qui rentre dans la racine vers les éléments vasculaires centraux et l'auxine n'est plus empêchée d'accéder aux cellules du péricycle et elle peut y induire des racines secondaires.</span></p><p></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEirnJm9jWV6y_AAEDZs0yg1tiU7eBTTXyPaKsTvJkowYN65sV3L7WJ8pvwwyM52OtA0p3-nSBAWO5jAnDerT0hv6UYeSgkHQDXfinxQ2JjzXGZj3nTLNg18csZB1LxXgmoAjQZ2UOVZMtvYuQ6i0LHD37KR2mJeixxOGxvL7e09rhzlkj5gEjcD8lrX/s613/AuxineABAeauracines.jpg" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="600" data-original-width="613" height="391" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEirnJm9jWV6y_AAEDZs0yg1tiU7eBTTXyPaKsTvJkowYN65sV3L7WJ8pvwwyM52OtA0p3-nSBAWO5jAnDerT0hv6UYeSgkHQDXfinxQ2JjzXGZj3nTLNg18csZB1LxXgmoAjQZ2UOVZMtvYuQ6i0LHD37KR2mJeixxOGxvL7e09rhzlkj5gEjcD8lrX/w400-h391/AuxineABAeauracines.jpg" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;"><b>Mécanisme d'inhibition de la production de racines secondaires dans une zone sèche du sol. </b>Le flux d'eau centrifuge entraîne l'acide abscissique en périphérie de la racine où elle provoque la fermeture des plasmodesmes, empêchant l'auxine d'atteindre le péricycle où elle induit d'habitude la formation de racines secondaires. Source : <a href="https://www.nature.com/articles/d41586-022-04171-9">https://www.nature.com/articles/d41586-022-04171-9</a></td></tr></tbody></table><br /><span style="font-family: helvetica;"><br /></span><p></p><p><span style="font-family: helvetica;">Comment l'acide abscissique périphérique empêche l'auxine d'accéder aux cellules du péricycle ? Elle augmente la production de callose qui bouche les plasmodesmes entre les cellules qui sont nécessaires au passage de l'auxine (le transport d'auxine par les parois n'est pas suffisant dans ce cas). </span></p><p><span style="font-family: helvetica;">En conclusion, cet article nous apporte un nouveau mécanisme reliant le développement des plantes aux conditions de l'environnement via l'antagonisme entre deux hormones végétales : un air connu !</span></p><p><span></span></p><a name='more'></a><span style="font-family: helvetica;"><br /></span><p></p><p><span style="font-family: helvetica;"><b>POUR ALLER PLUS LOIN</b> : <a href="https://bcgdevelop.fr/la-voie-de-signalisation-de-lauxine-et-ses-roles/#l-auxine-et-les-racines-secondaires" target="_blank">Comment l'auxine induit la formation de racines secondaires ?</a></span></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-65971694407681441332022-12-08T10:48:00.006+01:002022-12-08T11:11:11.915+01:00Un paléoenvironnement vieux de 2 millions d'années reconstitué grâce à de l'ADN ancien<p> <span style="font-family: helvetica;"><b>Thème :</b> climat, écosystème, biodiversité, ADN</span></p><p style="text-align: justify;"><span style="background-color: #b6d7a8; font-family: helvetica;">L'ADN ancien vient de repousser les limites de son exploitation de 1 million d'années ! Jusqu'à présent, les plus vieux ADN séquencés dataient d'un million d'années environ et provenaient de dents de mammouth extraits du sol sibérien ou de diatomées provenant de sédiments prélevés en Antarctique. </span><span style="font-family: helvetica; text-align: left;">Une équipe de chercheurs anglais et danois qui viennent de <a href="https://www.nature.com/articles/s41586-022-05453-y" target="_blank">publier leurs travaux dans </a><i><a href="https://www.nature.com/articles/s41586-022-05453-y" target="_blank">Nature</a> </i>ont pu utiliser des fragments d'ADN datant de 2 millions d'années pour caractériser un paléoécosystème dans le Groenland. Ces fragments ont été retrouvés dans des sédiments préservés dans le pergélisol au nord de l'île. Les chercheurs ont récolté un véritable puzzle de plusieurs millions de fragments, certains pas plus longs que quelques dizaines de paires de bases, qu'il a fallu analyser.</span></p><p style="text-align: justify;"></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgtjnS8Yr1HIOsqQ1vTzQtvprhXx31_uCLiUE4by4HnABID6h-gLmd-B0NlRAUf1KGgo4XFIPxbrjp6xkGMWti3LFUHfeIPztNq6fW02rKjqt78203zOKr3Rv37ShR5GOqJMMqKl_sN1BNlYUqchRoMCGakSxzmFJKBeZVVm670FiI15VGMCE91Js2t/s363/LocalisationADNGroenland.jpg" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="331" data-original-width="363" height="292" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgtjnS8Yr1HIOsqQ1vTzQtvprhXx31_uCLiUE4by4HnABID6h-gLmd-B0NlRAUf1KGgo4XFIPxbrjp6xkGMWti3LFUHfeIPztNq6fW02rKjqt78203zOKr3Rv37ShR5GOqJMMqKl_sN1BNlYUqchRoMCGakSxzmFJKBeZVVm670FiI15VGMCE91Js2t/s320/LocalisationADNGroenland.jpg" width="320" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Localisation du site de prélèvement des fragments d'ADN datant de 2 millions d'années.</td></tr></tbody></table><br /><span style="font-family: helvetica; text-align: left;"><br /></span><p></p><p><span style="font-family: helvetica;">Grâce au séquençage de cet ADN, les chercheurs ont pu ainsi mettre en évidence la présence de forêts de peupliers, de bouleaux et de thuyas et une faune composée de limules, de rennes, de lièvres, de cygnes, d'oies et même de mastodontes (Proboscidien qui ressemble à un mammouth mais qui appartient à une autre famille). </span></p><p></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhHC_-_DkKQh0xSbohlyMA8XdnY_Z7UXdjyFpdcAueLhV1L57ZvpJolwSPTq1NcLhgbb6BbZ3pd3XDkKpZrbhYkVxl_OyPDweWxhW_WamTNBFmWsOxheJc29F6K8gNlVMlEnH8B1zgWTSqwNmRNnmLgrbtteSsRbdKEuCedjy-T_wgWZqgRIO1RJzku/s548/ReconstitutionPaleo.jpg" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="336" data-original-width="548" height="245" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhHC_-_DkKQh0xSbohlyMA8XdnY_Z7UXdjyFpdcAueLhV1L57ZvpJolwSPTq1NcLhgbb6BbZ3pd3XDkKpZrbhYkVxl_OyPDweWxhW_WamTNBFmWsOxheJc29F6K8gNlVMlEnH8B1zgWTSqwNmRNnmLgrbtteSsRbdKEuCedjy-T_wgWZqgRIO1RJzku/w400-h245/ReconstitutionPaleo.jpg" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Reconstitution du paléoenvironnement du nord du Groenland il y a 2 millions d'années. Source : <a href="https://www.lemonde.fr/planete/article/2022/12/07/le-groenland-d-il-y-a-deux-millions-d-annees-devoile-par-l-adn-environnemental_6153393_3244.html">https://www.lemonde.fr/planete/article/2022/12/07/le-groenland-d-il-y-a-deux-millions-d-annees-devoile-par-l-adn-environnemental_6153393_3244.html</a></td></tr></tbody></table><span style="font-family: helvetica;"><br /></span><p></p><p><span style="font-family: helvetica;">Des données indépendantes paléoclimatiques indiquent qu'à cette époque, il faisait 10°C plus chaud au Groenland qu'actuellement. La datation des échantillons a pu être faite par le paléomagnétisme des sédiments où ils ont été trouvés mais aussi en utilisant les séquences elles-même grâce à l'horloge moléculaire. Une partie de la flore de cette époque ne constitue pas forcément une surprise car elle était déjà connue grâce à des grains de pollen. La diversité de la faune mise en évidence par le séquençage ouvre par contre une fenêtre inédite sur ce paléoenvironnement. La présence de rennes a surpris les chercheurs car on croyait qu'ils étaient apparus plus tard au cours de l'évolution.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Avec cette avancée, c'est potentiellement une grande partie de l'histoire de la vie du Quaternaire (période de -2,58 Ma à actuellement) qui va pouvoir être étudiée non seulement avec des fossiles mais aussi par la génétique. Il reste néanmoins que l'ADN a été préservé dans un environnement particulier (très froid pendant une longue période) et qu'une telle étude ne sera sans doute jamais possible dans des climats tropicaux.</span></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-21333877450580344762022-11-26T09:35:00.002+01:002022-11-26T09:37:08.824+01:00Une nouvelle extinction de masse mise en évidence<p><span style="font-family: helvetica;"> <b>Thèmes : </b>biodiversité, histoire de la vie</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">On a pris l'habitude de dire que l'extinction actuelle de la biodiversité correspond à la 6ème extinction de masse. Elle aurait donc été précédée de 5 épisodes : il y a 445 Ma (entre l'Ordovicien et le Silurien), il y a 370 Ma (Dévonien), il y a 250 Ma (entre le Permien et le Trias), il y a 201 Ma (entre le Trias et le Jurassique) et il y a 66 Ma (entre le Crétacé et le Paléogène). Il y a eu en plus plusieurs épisodes d'extinction plus mesurés mais pour obtenir le qualificatif d'extinction de masse, on considère qu'il faut une disparition d'au moins 75% des espèces animales et végétales.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Dans <a href="https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2207475119" target="_blank">un article publié dans PNAS début novembre</a>, des chercheurs américains présentent des arguments pour qualifier d'extinction de masse un évènement qui a eu lieu il y a 550 Ma et qui serait donc la plus ancienne extinction de masse connue, éliminant près de 80% des espèces, notamment celles qui forment la faune d'Ediacara, du nom de la localité d'Australie où de nombreux fossiles ont été découverts.</span></p><p></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhaGaZGOe79UGumBsW7xiKSZlsHNQPXJe4lZk_JSHHCv4nsE8WL_6H1WRHjeoeXxfH1iaSksx1eu_stALWY-o6A7Pa0R4By4aSSOHFYnP5LDEcyJmxtKmkY_AbTmgYUBNhb3luAxOETCpvkT9xIa711IofHI1c3LM2pgrDQn0wEbubYmPoZ25azRp_c/s789/Dickinsonia.jpg" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="469" data-original-width="789" height="213" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhaGaZGOe79UGumBsW7xiKSZlsHNQPXJe4lZk_JSHHCv4nsE8WL_6H1WRHjeoeXxfH1iaSksx1eu_stALWY-o6A7Pa0R4By4aSSOHFYnP5LDEcyJmxtKmkY_AbTmgYUBNhb3luAxOETCpvkT9xIa711IofHI1c3LM2pgrDQn0wEbubYmPoZ25azRp_c/w359-h213/Dickinsonia.jpg" width="359" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;"><i>Dickinsonia</i>, un animal qui a été frappé de plein fouet par l'extinction de masse d'il y a 550 Ma.</td></tr></tbody></table> Source : <a href="https://www.livescience.com/1st-mass-extinction-oxygen-drop">https://www.livescience.com/1st-mass-extinction-oxygen-drop</a><p></p><p><br /><span style="font-family: helvetica;">Les chercheurs ont fait un inventaire systématique de tous les fossiles découverts de part et d'autre de cette date. Des 70 genres présents avant 550 Ma, seuls 14 étaient encore présents quelques millions d'années plus tard. Il est plus difficile de quantifier les pertes en espèces avec ce type de fossiles mais par analogie avec d'autres évènements d'extinction, cela correspond bien à une perte de 80% des espèces (car même dans les genres qui ont survécu la diversité diminue aussi drastiquement). Les chercheurs ont exclu des changements dans les conditions de préservation des fossiles. Ils n'ont pas trouvé de corrélation particulière avec l'apparition des trilobites qui auraient massivement chassé les animaux de la faune d'Ediacara. En revanche, ils se sont rendus compte que les genres qui avaient survécu correspondent aux organismes qui avaient une grande surface relativement à leur volume.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Cela suggère fortement que c'est une baisse drastique du niveau d'O2 dans les océans qui serait la cause de cette extinction de masse. Il y a aussi des preuves géochimiques pour une baisse de niveau d'O2 à cette période. La cause de cette baisse reste très débattue.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Signalons qu'à l'heure actuelle, des zones de plus en plus importantes de lacs, de rivières et même d'océan deviennent des "zones mortes", très pauvres en O2, à cause de phénomène d'eutrophisation et contribue à l'extinction de masse qui se déroule en ce moment (et qui serait donc la 7ème).</span></p><p><br /></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-5975231173297717972022-10-21T16:06:00.008+02:002022-10-21T17:21:50.693+02:00La fonction respiratoire des branchies des vertébrés est plus tardive évolutivement que la fonction d'osmorégulation<p><span style="font-family: helvetica;"><i> <b>Thèmes :</b> physiologie animale, respiration, excrétion, évolution</i></span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Les branchies des poissons actuels leur permettent d'échanger des gaz respiratoires mais aussi d'échanger des ions avec leur milieu de telle manière à réguler leur osmolarité. L'idée qui prévalait jusqu'à présent était que chez les ancêtres des vertébrés, qui étaient des microphages, les branchies avaient essentiellement un rôle de piège pour les particules alimentaires et que c'était la peau qui permettait les échanges gazeux et ioniques. La taille de ces animaux était alors limitée et c'est le passage à une respiration et à une osmorégulation branchiale avec une surface d'échange moins répartie sur tout le corps mais paradoxalement plus étendue (à cause des multiples lamelles) et grâce à une circulation sanguine plus efficace que les vertébrés ont pu gagner en taille et en activité.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;"><a href="https://www.nature.com/articles/s41586-022-05331-7" target="_blank">Un article paru dans Nature cette semaine</a> montre les travaux de chercheurs canadiens pour tester cette hypothèse. Ils se sont tournés vers la lamproie qui est un vertébré sans mâchoire et parasite. Ses larves appelées ammocètes ne sont pas parasites mais des microphages qui filtrent des particules alimentaires grâce à leurs branchies. Les auteurs de l'article ont enfermé ces larves dans des structures compartimentées permettant d'isoler les branchies et ils ont mesuré les échanges gazeux et ioniques de manière comparée entre les branchies et le reste de la surface du corps. Ils se sont rendus compte que les larves les plus jeunes respirent presque uniquement par la peau et peu par les branchies, mais qu'au fur et à mesure de la croissance des larves, la part des échanges gazeux à travers les branchies augmente progressivement. En revanche, les branchies sont impliquées quelque soit l'âge dans les échanges ioniques.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Les auteurs ont ensuite étudié <i>Saccoglossus kowalevskii, </i>un hémi-chordé (un Deutérostomien qui n'est ni un cordé, ni un Echinoderme) qui se nourrit par microphagie avec ses branchies.</span></p><p></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjaqXDWylTvQOVG5xSofZ1Nl3Bixc7h-DENiK5B0QmmlET7KNFy96lN34GkSzFKObaq0T2KUWDnfbY2xBjV6JqOWWbSbrpdry4NzbUqYaqw7vNGGpvnirU4aXvgyRgADXBsleQhCEQF53TvzqC8MDGrY9a_Rgxo2IfFMaVoDtsjGGCZnMmYBMxbe_Vu/s973/Saccoglossus.jpg" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><span style="color: black;"><img border="0" data-original-height="768" data-original-width="973" height="253" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjaqXDWylTvQOVG5xSofZ1Nl3Bixc7h-DENiK5B0QmmlET7KNFy96lN34GkSzFKObaq0T2KUWDnfbY2xBjV6JqOWWbSbrpdry4NzbUqYaqw7vNGGpvnirU4aXvgyRgADXBsleQhCEQF53TvzqC8MDGrY9a_Rgxo2IfFMaVoDtsjGGCZnMmYBMxbe_Vu/s320/Saccoglossus.jpg" width="320" /></span></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;"><span style="text-align: left;"><i>Saccoglossus kowalevskii.</i> Les fentes branchiales sont indiquées. Source : </span></td></tr></tbody></table><a href="https://news.berkeley.edu/2015/11/19/acorn-worm-genome-reveals-gill-origins-of-human-pharynx/">https://news.berkeley.edu/2015/11/19/acorn-worm-genome-reveals-gill-origins-of-human-pharynx/<br /></a><span style="font-family: helvetica;"><br /></span><p></p><p><span style="font-family: helvetica;">Ils ont profité de ses capacités de régénération pour le couper en 2 avec une partie antérieure qui a des branchies et une partie postérieure qui n'en a pas. Et les deux moitié ont réalisé des échanges gazeux similaires, ce qui montre bien que les branchies ne jouent pas de rôle dans la respiration. En ce qui concerne les échanges ioniques, les auteurs ont trouvé des expressions de gènes habituellement exprimés dans les ionocytes nettement plus élevées dans les branchies que dans l'épiderme. Et c'est également le cas chez l'Amphioxus, un Céphalocordé.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Il y a donc un faisceau d'arguments pour dire que la fonction d'osmorégulation des branchies est très ancienne (peut-être liée à l'origine à la production de mucus qui facilite le piégeage des particules alimentaires) et que ce n'est qu'après elle que s'est développée la fonction respiratoire des branchies par exaptation (nouvelle fonction d'un organe qui a été initialement sélectionné pour une autre raison).</span></p><p></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhmD7D5sXFvxoNd11N-t7VwKdpoZNg6fw2fwHOAoDcJx0rSKmyPKHtBMdHFTFCsl5PYPCa_1oWdmyDDcmnCiXd4YIFy_c1hi0Fog80V8xRQuWeFOlTGOFALv7Ab9cwRM_LoEBpi8iWi5jENKokPXoHF0muHH6_qE-MMwgXKJ_5X8bFW-T9o8_TnaW9m/s622/Capture%20d%E2%80%99%C3%A9cran%202022-10-21%20154855.jpg" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="277" data-original-width="622" height="179" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhmD7D5sXFvxoNd11N-t7VwKdpoZNg6fw2fwHOAoDcJx0rSKmyPKHtBMdHFTFCsl5PYPCa_1oWdmyDDcmnCiXd4YIFy_c1hi0Fog80V8xRQuWeFOlTGOFALv7Ab9cwRM_LoEBpi8iWi5jENKokPXoHF0muHH6_qE-MMwgXKJ_5X8bFW-T9o8_TnaW9m/w400-h179/Capture%20d%E2%80%99%C3%A9cran%202022-10-21%20154855.jpg" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;"> a) On a longtemps pensé que les échanges gazeux (absorption d'O2 et libération de CO2) et la régulation ionique (transfert d'ions entre le corps et son environnement) se produisaient à travers la peau, sur toute la longueur du corps, chez les ancêtres des vertébrés. b) Dans un article récent de <i>Nature, </i>les auteurs présentent des preuves d'une nouvelle hypothèse : les échanges d'ions se produisait principalement au niveau des branchies beaucoup plus tôt dans l'évolution. c) Les auteurs présentent des données suggérant que, à mesure que les vertébrés ont évolué pour devenir des organismes plus grands et plus actifs, les branchies sont devenues le site dominant des échanges gazeux. Source : <a href="https://www.nature.com/articles/d41586-022-03220-7">https://www.nature.com/articles/d41586-022-03220-7</a></td></tr></tbody></table><br /><span style="font-family: helvetica;"><br /></span><p></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-64386547344533535272022-10-12T09:14:00.001+02:002022-10-12T09:14:43.959+02:00La chute des populations d'Amphibiens provoque des vagues de propagation du paludisme<p><span style="font-family: helvetica;"><i><b>Thème :</b> biodiversité, parasitisme, transmission des maladies infectieuses</i></span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Le concept de One Health, « une seule santé », qui gagne en popularité ces derniers temps est une prise en compte pluridisciplinaire de l'interdépendance entre la santé des écosystèmes sauvages, des animaux d'élevage et de la santé humaine. Les zoonoses, des maladies qui se transmettent des animaux sauvages et/ou domestiqués aux humains sont des exemples classiques pour appuyer ce concept. De même que les cycles parasitaires où un hôte est l'Homme et l'autre hôte est un animal (sans toutefois que l'animal soit "malade") comme le cycle de <i>Plasmodium</i>, un unicellulaire responsable du paludisme.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Un article qui vient de paraître dans <i><a href="https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ac8e1d/meta" target="_blank">Environmental Research Letters</a></i> renforce encore ces liens en mettant en évidence la relation entre l’effondrement d’une population animale (l’hécatombe provoquée par le champignon <i>Batrachochytrium dendrobatidis (Bd)</i> qui envahit et fragilise la peau des Amphibiens) et une crise sanitaire humaine (le paludisme qui est responsable de 620 000 morts en 2020).</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Les travaux ont été menés par un groupe de chercheurs américains panaméens et sud-africains au Costa Rica et au Panama. Le champignon y a commencé à infesté les Amphibiens à partir des années 1980 provoquant la disparition de 90 espèces et mettant en péril 400 autres espèces. Sa propagation est bien documentée, partant du nord-est du Costa Rica pour ensuite atteindre le sud-ouest puis ensuite le champignon a envahi les grenouilles panaméennes. Les Amphibiens adultes se nourrissent essentiellement d'insectes et notamment d'anophèles, vecteurs du paludisme. </span></p><p><span style="font-family: helvetica;"></span></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEi6WLXwWGgWkNm_H4HbJlzCWA7iwoXjVgMea_3nNr4m_8YGv9yi7cVET1Z9bvCZTyFVB1BcJknxLif7QQyQJdt1NPf0vwcUKZlZq0_VcOOzDiYzdu5-tjex8F__4zriMUVaVXv-DloEDfUySOw0I7mGNrCINhGdnRUq9pDbbxtORq2yX68yiFrIy633" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img alt="" data-original-height="499" data-original-width="892" height="179" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEi6WLXwWGgWkNm_H4HbJlzCWA7iwoXjVgMea_3nNr4m_8YGv9yi7cVET1Z9bvCZTyFVB1BcJknxLif7QQyQJdt1NPf0vwcUKZlZq0_VcOOzDiYzdu5-tjex8F__4zriMUVaVXv-DloEDfUySOw0I7mGNrCINhGdnRUq9pDbbxtORq2yX68yiFrIy633" width="320" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Propagation du déclin des populations d'Amphibiens au Costa Rica et au Panama. Source : <a href="https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ac8e1d/meta">https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ac8e1d/meta</a></td></tr></tbody></table><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><span style="font-family: helvetica;"></span></div><span style="font-family: helvetica;"><br /><br /></span><p></p><p><span style="font-family: helvetica;">Les chercheurs se sont penchés sur les registres où sont répertoriées les maladies sur les différents territoires. Ils ont pu constater que chaque hausse épidémique dans une région suivait l'apparition locale de la maladie causée par le champignon chez les Amphibiens et se maintenait pendant plusieurs années. Le pic de la vague de paludisme a eu lieu en moyenne 6 ans après l'arrivée du champignon sur un territoire donné : à ce moment là, la prévalence du paludisme était en moyenne multipliée par 5 par rapport à la période avant l'arrivée du champignon. Les mesures prises par les autorités sanitaires (utilisation d'insecticides et de moustiquaires) ont permis ensuite de faire reculer les infections.</span></p><p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh2PmWM_dK9UkdBFxrNR_lkF2rNeaEgmsVNDukgWqmIk7OIK1qPFD5fo9B3yYZ4ZizB5cGS_3hGnW06XmVJZWzKDJF7nMhuAautzPEfNPqCS0L-N8ldaSRrPWGIdeP3K5OBmPsIN0P46iCgIQran4qWhJzTd8O0DTq8wL3Ai14oriHTwPdQVXOqoGSu/s607/PaluGrenouille.jpg" imageanchor="1" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="406" data-original-width="607" height="214" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh2PmWM_dK9UkdBFxrNR_lkF2rNeaEgmsVNDukgWqmIk7OIK1qPFD5fo9B3yYZ4ZizB5cGS_3hGnW06XmVJZWzKDJF7nMhuAautzPEfNPqCS0L-N8ldaSRrPWGIdeP3K5OBmPsIN0P46iCgIQran4qWhJzTd8O0DTq8wL3Ai14oriHTwPdQVXOqoGSu/s320/PaluGrenouille.jpg" width="320" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Nombre de cas de paludisme au Costa Rica et au Panama. Les pics sont situés en moyenne 6 ans après l'arrivée du champignon Batrachochytrium dendrobatidis mortel pour les Amphibiens sur le territoire. Source : https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ac8e1d/meta</td></tr></tbody></table><span style="font-family: helvetica;"><br /></span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Le "chaînon manquant" dans les données est une étude sur les populations d'anophèles ce que les chercheurs n'ont pas pu faire rétrospectivement. Néanmoins, les corrélations sont fortes et d'autres études ont montré les effets des populations d'Amphibiens sur les populations d'Insectes.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Voilà donc une nouvelle illustration du concept de "One Health" qui nous montre que la propagation de maladies humaines sont directement dépendantes de la bonne santé des écosystèmes. Une raison de plus d'en prendre soin.</span></p><p><br /></p><p><br /></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-64040016353958751972022-07-30T14:43:00.000+02:002022-07-30T14:43:17.498+02:00De petits Crustacés favorisent le rapprochement des gamètes d'une algue rouge<p><b> Thèmes :</b> fécodation, relations inter-spécifiques, algues</p><p><span style="font-family: helvetica;">Jusqu'à présent, lorsqu'on évoquait les relations mutualistes ou symbiotiques entre les animaux et les végétaux, on pensait immédiatement à la pollinisation des Angiospermes par les insectes. Il va falloir élargir son horizon car <a href="https://www.science.org/doi/10.1126/science.add3198" target="_blank">un article paru dans le <i>Science </i>de cette semaine</a> (et qui a même les honneurs de la couverture) relate le travail de chercheurs français de la Station Biologique de Roscoff qui démontre qu'un petit Crustacé Isopode, l'idotée <i>Idotea baltica</i> assiste une algue rouge, la gracilaire (<i>Gracilaria gracilis</i>), pour sa reproduction.</span></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh6_My47yympaNbiGAHR3eoLHPIArNTedpl7PDj5ymZ00EX32qyU7iwu41S0ZXnhnWkFi9McNAJ-mmg6s74aFY9dnp05zwbAm1ibjg9N4IU2ieeCRNCTBLTo5LIWs4eCbrlQItq-cHbo7HKWNaZCbURoyqU_9cqQNwzI7vIeLEOoDA4SxYut8LETsGA/s1200/gracilaria_gracilis-hl3.jpg" imageanchor="1" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><i><span style="font-family: helvetica;"><img border="0" data-original-height="900" data-original-width="1200" height="300" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh6_My47yympaNbiGAHR3eoLHPIArNTedpl7PDj5ymZ00EX32qyU7iwu41S0ZXnhnWkFi9McNAJ-mmg6s74aFY9dnp05zwbAm1ibjg9N4IU2ieeCRNCTBLTo5LIWs4eCbrlQItq-cHbo7HKWNaZCbURoyqU_9cqQNwzI7vIeLEOoDA4SxYut8LETsGA/w400-h300/gracilaria_gracilis-hl3.jpg" width="400" /></span></i></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;"><span style="font-family: helvetica;"><i>Gracilaria gracilis</i> à marée basse. Source : <a href="https://doris.ffessm.fr/Especes/Gracilaria-gracilis-Gracilaire-gracile-3425">https://doris.ffessm.fr/Especes/Gracilaria-gracilis-Gracilaire-gracile-3425</a></span></td></tr></tbody></table><span style="font-family: helvetica;"><br /></span><p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgYv5sm8R82hzRVcCQZ7LHdQ4tekdCaIsazajO4M9fqNfWKqw7NxvL_wRzOEJ65Zye1dPgRbFryPWQVia58aajChYc8qAL0NwC4SA__nsYhJM1XZ8ev2ku3qbAO1m4fooJjtHqDMyB0RYKC5bIYTO5y5dgOY3VurqXc-h0DqrJ3aFdTsQUP7G-9UpVG/s1280/Idotea%20baltica.jpg" imageanchor="1" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><span style="font-family: helvetica;"><img border="0" data-original-height="696" data-original-width="1280" height="217" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgYv5sm8R82hzRVcCQZ7LHdQ4tekdCaIsazajO4M9fqNfWKqw7NxvL_wRzOEJ65Zye1dPgRbFryPWQVia58aajChYc8qAL0NwC4SA__nsYhJM1XZ8ev2ku3qbAO1m4fooJjtHqDMyB0RYKC5bIYTO5y5dgOY3VurqXc-h0DqrJ3aFdTsQUP7G-9UpVG/w400-h217/Idotea%20baltica.jpg" width="400" /></span></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;"><span style="font-family: helvetica;"><i>Idotea baltica</i>. Source : <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Idotea_balthica">https://fr.wikipedia.org/wiki/Idotea_balthica</a></span></td></tr></tbody></table><span style="font-family: helvetica;"><br /></span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Les algues rouges émettent des gamètes mâles (sans flagelle) qui doivent atteindre le trichogyne sur les thalles femelles où la fécondation a lieu. Le brassage de l'eau par les vagues et les marées semblaient jusqu'à présent suffisant pour expliquer le transport des gamètes mâles, même si cela impliquait une dilution importante. Mais la découverte des chercheurs a mis en évidence l'intervention de l'idotée, qui se promène d'une algue rouge à l'autre. La surface des algues (ou thalles) mâles est parsemée de structures reproductives produisant des spermaties enduites de mucilage collant. Au passage de l'idotée, les gamètes adhèrent à sa carapace puis sont déposés sur les thalles femelles, permettant la fécondation. Attention à ne pas appeler cela de la pollinisation : il n'y a pas transfert de pollen (il n'y en a pas en que tel chez les algues, mais il existe des gamétophytes...) et il y a transfert des gamètes males directement.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;"><br /></span></p><p></p><figure style="-webkit-text-stroke-width: 0px; box-sizing: border-box; color: #151723; font-family: "Times New Roman"; font-size: 16px; font-style: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-ligatures: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; margin: 0px 0px 35px; orphans: 2; text-align: left; text-decoration-color: initial; text-decoration-style: initial; text-decoration-thickness: initial; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;"></figure><p></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="-webkit-text-stroke-width: 0px; font-family: "Times New Roman"; letter-spacing: normal; margin-left: auto; margin-right: auto; orphans: 2; text-decoration-color: initial; text-decoration-style: initial; text-decoration-thickness: initial; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><span style="font-family: helvetica;"><img alt="" data-entity-type="file" data-entity-uuid="f4efa90b-8209-4154-9212-080ae77224e3" src="https://www.cnrs.fr/sites/default/files/inline-images/image%20cp_0.jpg" style="border: 0px; box-sizing: border-box; cursor: move; height: auto; margin-left: auto; margin-right: auto; max-width: 100%;" /></span></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;"><span style="font-family: helvetica;"><strong style="box-sizing: border-box; color: #535460; font-size: 12.8px; text-align: left;">Idotée juvénile vue en microscopie confocale.</strong><span style="color: #535460; font-size: 12.8px; text-align: left;"> </span><span style="color: #535460; font-size: 12.8px; text-align: left;">Les spermaties (formes sphériques en vert) adhèrent à la cuticule de l'idotée. Un détail montre l’accumulation de ces gamètes sur les pattes. Source : </span><span style="color: #535460;"><span style="font-size: 12.8px;"><a href="https://www.cnrs.fr/fr/lidotee-une-abeille-des-mers">https://www.cnrs.fr/fr/lidotee-une-abeille-des-mers</a></span></span></span></td></tr></tbody></table><p><span style="font-family: helvetica;">Les idotées trouvent aussi un avantage à cette relation. Ils se nourrissent de petits organismes qui vivent à la surface des thalles et ils peuvent s'accrocher aux algues en cas de forts courants. </span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Notez que l'on ne sait pas à quelle proportion de la fécondation contribuent les idotées par rapport aux mouvements d'eau. Des expériences effectués par les chercheurs dans des bassins avec et sans idotées, indiquent une efficacité de fécondation vingt fois supérieure en présence des petits Crustacés, mais l'eau du bassin était calme. Reste à savoir ce qu'il se passe <i>in situ</i> sur le littoral avec l'agitation des eaux, d'autant plus que les idotées (ou d'autres Crustacés) sont évolutivement plus récents que les algues rouges qui devaient bien se débrouiller sans eux pour la fécondation ! Se pose aussi la question de savoir si c'est un cas isolé ou si on va découvrir d'autres relations inter-spécifiques à bénéfices mutuels entre des Crustacés et des algues.</span></p><div class="clearfix text-formatted field field--name-body field--type-text-with-summary field--label-hidden field__item" style="box-sizing: border-box; color: #151723; font-size: 16px; margin-bottom: 45px;"><div class="tex2jax_process" style="box-sizing: border-box;"><p style="box-sizing: border-box; font-size: 1em; margin: 0px; padding: 0px;"><a href="https://www.cnrs.fr/fr/lidotee-une-abeille-des-mers" target="_blank"><span style="font-family: helvetica;"> D'après communique de presse CNRS</span></a></p></div></div>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-90179378672931912002022-06-04T09:25:00.008+02:002022-06-04T11:25:46.730+02:00Les phylogénies moléculaires s'accordent mieux avec la biogéographie que les phylogénies basées sur les données morpho-anatomiques<p><b> Thèmes : </b>Evolution, Phylogénie</p><p><span style="font-family: helvetica;">Les arbres phylogénétiques peuvent être construits par des méthodes phénétiques (matrices de distance sur un grand nombre de données) ou cladistiques (basés sur le partage d'états dérivés (synapomorphies)) et avec des données morpho-anatomiques ou moléculaires (séquences nucléotidiques ou en acides aminés). Les arbres obtenus avec des données moléculaires sont parfois en contradiction avec ceux construits avec des données morpho-anatomiques. En général, les arbres qui finissent par être acceptés par la communauté scientifique sont ceux provenant des données moléculaires car le nombre de "caractères" qui peuvent être étudiés est plus important.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Dans <a href="https://www.nature.com/articles/s42003-022-03482-x" target="_blank">un article paru en Mai 2022 dans <i>Nature Communications</i></a>, des chercheurs anglais ont souhaité comparé les arbres moléculaires ou morpho-anatomiques par rapport aux données biogéographiques, c'est-à-dire la distribution des espèces dans les différents écosystèmes. Ils ont mis en jeu des données provenant de la distribution des espèces actuelles mais aussi de la localisation des premiers fossiles des groupes concernés. L'idée étant que plus deux espèces sont évolutivement proches, plus ils doivent être proches en terme de biogéographie. Ils ont comparé 48 paires d'arbres moléculaires/morpho-anatomiques avec les données biogéographiques correspondantes et ils se sont rendus compte que les arbres basés sur des données moléculaires sont nettement plus en concordance avec la distribution des espèces.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Le cas le plus frappant concerne les boas des îles Caraïbes où on voit bien que l'arbre phyologénétique moléculaire permet de mieux regrouper des espèces géographiquement proches (regardez les boas des Bahamas en orange ci-dessous).</span></p><p></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEji1_xwMugWGcWu7cSclayl3BPSQMWT8eDkUmYY68lDaw_yGjh_W3HmIJBw1v5b0XpFyJ4BC09BsvdePRApmyaCUt_zxfNYf-v8HyZ03sBOJ6hYLqEZhJGXsAewfyv9OWuvMQt4HpoWhMIUAnBHXjWRbnT_knDN9bRHR6XUzx1oIYyXLedu6ok2CM_K/s1264/Boa.jpg" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="717" data-original-width="1264" height="227" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEji1_xwMugWGcWu7cSclayl3BPSQMWT8eDkUmYY68lDaw_yGjh_W3HmIJBw1v5b0XpFyJ4BC09BsvdePRApmyaCUt_zxfNYf-v8HyZ03sBOJ6hYLqEZhJGXsAewfyv9OWuvMQt4HpoWhMIUAnBHXjWRbnT_knDN9bRHR6XUzx1oIYyXLedu6ok2CM_K/w400-h227/Boa.jpg" width="400" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Source : https://www.nature.com/articles/s42003-022-03482-x</td></tr></tbody></table><br /><span style="font-family: helvetica;"><br /></span><p></p><p><span style="font-family: helvetica;">Il y a quelques années, la phylogénie des Mammifères avait été modifiée grâce à des données moléculaires et a permis de faire émerger des groupes biogéographiquement logiques comme les Afrotheria qui regroupent des clades d'origine africaine alors que dans la classification "classique" morpho-anatomique, ils étaient séparés. </span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Cette nouvelle étude présentée ici renforce donc la légitimité des phylogénies moléculaires, même si un faisceau d'arguments provenant de différentes méthodes est toujours important </span><span style="font-family: helvetica;">pour reconstituer l'histoire de la vie sur Terre</span><span style="font-family: helvetica;">.</span></p><p><br /></p><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><br /></div><div class="separator" style="clear: both; text-align: center;"><br /></div><br />Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-33735812940069215302022-04-23T12:27:00.003+02:002022-04-23T12:28:52.200+02:00Mise en évidence d'une forte corrélation entre le taux de mutation et la durée de la vie chez les Mammifères<p> Thèmes : génétique, ADN, cancer</p><p><span style="font-family: helvetica;">Les cellules tumorales sont générées par accumulation de mutations au cours de la vie. De ce constat, il découle logiquement que les organismes qui ont une durée de vie plus longue et un nombre de cellules plus grands devraient avoir plus de cancers que les organismes qui vivent moins longtemps et avec moins de cellules. Or ce n'est pas ce que l'on observe : c'est ce que l'on appelle le paradoxe de Peto (d'après le nom de Richard Peto, un chercheur qui l'a mis en évidence dans les années 1970).</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Dans <a href="https://www.nature.com/articles/s41586-021-04224-5" target="_blank">un article publié dans Nature </a>en Décembre 2021, des chercheurs de l'Université de Montpellier ont mieux caractérisé le paradoxe de Peto qui n'avait été constaté que de manière générale et empirique. Ils ont comparé la durée de vie et les pathologies de 191 espèces de Mammifères de divers zoo et ils ont effectivement constaté que les espèces à durée de vie longue n'ont pas une plus grande probabilité de mourir de cancer que les espèces à durée de vie courte.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;"><a href="https://www.nature.com/articles/s41586-022-04618-z" target="_blank">Un autre article de Nature publié en Avril 2022</a> en explique les mécanismes. Les chercheurs ont mesuré le taux de mutation dans 16 espèces de Mammifères et ils se sont rendu compte que ce taux était élevé pour les espèces à vie courte et relativement faible pour les espèces à vie longue, ce qui fait que la "charge mutationnelle" à la fin de la vie est similaire que ce soit pour une souris au bout de 2 ans ou un humain au bout de 80 ans.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;"></span></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh11aX-KBy6Yh6-IJ93KomvUdto5HNF09nwN0q1P91LkUoxYEr5HBgzfP61Tho9o_fGquUqXzAFUMrfbl_pImj1pDxNu7taH9wV4MiV_xCH4gFGKOIT0G_IiEHO8VtxMmfZAQaD3yyRSpKLkwldf0rnaB3rmsLrSZ7i15Nb__mE-VWZSjWqNtasaWDF" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img alt="" data-original-height="511" data-original-width="1098" height="169" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEh11aX-KBy6Yh6-IJ93KomvUdto5HNF09nwN0q1P91LkUoxYEr5HBgzfP61Tho9o_fGquUqXzAFUMrfbl_pImj1pDxNu7taH9wV4MiV_xCH4gFGKOIT0G_IiEHO8VtxMmfZAQaD3yyRSpKLkwldf0rnaB3rmsLrSZ7i15Nb__mE-VWZSjWqNtasaWDF=w364-h169" width="364" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Charge mutationnelle en fonction de l'âge chez différentes espèces de Mammifère. Source : <em style="background-color: white; box-sizing: inherit; color: #222222; font-family: Harding, Palatino, serif; text-align: start;">Nature</em><span style="background-color: white; color: #222222; font-family: Harding, Palatino, serif; text-align: start;"> </span><span style="background-color: white; box-sizing: inherit; color: #222222; font-family: Harding, Palatino, serif; font-weight: bolder; text-align: start;">604</span><span style="background-color: white; color: #222222; font-family: Harding, Palatino, serif; text-align: start;">, 435-436 (2022)</span></td></tr></tbody></table><span style="font-family: helvetica;"><br />Pour mesurer ces taux de mutation, les chercheurs se sont intéressés aux cellules de la paroi intestinale qui sont régulièrement et rapidement renouvelées (tous les 5 jours) grâce à une population restreinte de cellules souches dans les cryptes intestinales (<a href="https://bcgdevelop.fr/les-cellules-souches/" target="_blank">voir cette page</a> et la partie sur le renouvellement des cellules intestinales). Prélever à différents moments de la vie d'un individu des cellules de la paroi intestinale et séquencer leur génome permet indirectement de suivre l'évolution des mutations dans les cellules souches. Les conclusions sont les suivantes : le nombre de mutation augmente linéairement au cours du temps et il n'y a pas de "fatigue" constatée des systèmes de réparation avec l'âge. Le type de mutations (délétions, additions, changements de nucléotides...) ne varie pas entre espèces, par contre le taux de mutation est très variable : en 1 an, une souris accumule 796 mutations en moyenne tandis qu'un humain en accumule 47, soit un taux près de 17 fois inférieur chez l'Homme ! </span><p></p><p><span style="font-family: helvetica;">Reste à trouver les mécanismes protecteurs des espèces à longue vie par rapport aux espèces à vie courte. Le taux métabolique est très élevé chez les petites espèces, notamment en liaison avec la thermorégulation. L'activité métabolique peut générer des agents mutagènes (notamment les espèces réactives de l'oxygène), ce qui peut en partie expliquer ce qui est observé. Egalement, la protection contre les mutations peut être renforcé chez les espèces à longue vie. Par exemple, les éléphants ont de multiples copies du gène "gardien du génome" <i>p53 </i>et aussi des gènes codant les facteurs LIF qui agiraient ici en tant que suppresseur de tumeur (<a href="https://www.medecinesciences.org/en/articles/medsci/full_html/2019/06/msc190059/msc190059.html" target="_blank">voir cet article</a>).</span></p><p><br /></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-72437579221057227592022-03-23T20:46:00.006+01:002022-03-23T20:50:49.704+01:00Une parthénogenèse réussie chez la souris<p><b> Thème : </b>reproduction, génétique</p><p><span style="font-family: helvetica;">Alors que dans certains groupes, elle est habituelle (chez certains insectes tels que les pucerons ou les abeilles et plus rarement chez les Vertébrés, comme quelques requins, amphibiens ou reptiles...), il n'y a pas de parthénogenèse connue chez les Mammifères. On pense que c'est l'empreinte parentale qui apporte un obstacle rédhibitoire: certains gènes essentiels au développement sont exprimés uniquement à partir des allèles paternels (et d'autres à partir des allèles maternels). Ce sont des différences de méthylation entre l'ADN d'origine paternel et maternel qui expliquent ces différences. L'absence d'allèle d'origine paternel compromet ainsi le développement.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Les auteurs d'un article paru début Mars dans <i>PNAS </i>ont réussi à obtenir une parthénogenèse chez la souris... avec un peu d'aide d'ingénierie génétique. La diploïdie a été assurée par l'injection dans le cytoplasme de l'ovocyte du noyau d'un globule polaire. Grâce à un système dérivé de CRISPR/Cas9, ils ont modifié 7 régions qui sont connues pour avoir une empreinte parentale. Ils ont couplé une Cas9 dépourvue d'activité endonucléase (appellée dCas9, elle ne sert que pour le ciblage en association avec les ARN guide) avec des enzymes de méthylation et de déméthylation de l'ADN. La correction de la méthylation a bien eu lieu et même si tout le matériel génétique provient de la mère, même les gènes qui sont habituellement exprimés à partir de l'allèle paternel sont correctement exprimés et les gènes exprimés à partir des allèles maternels ne sont pas trop exprimés.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;"><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh1qeVjNzCVIU3dSvp5hX9gve3cKIGHd9dbuk1LJMIEXFjHukj-0JTHI4eMcWeJ4GVUF6v7BiFgGvTjjXFZPy930bcVNjsbhu8GCb4Eby6_ykkUg9vNnOaJhgL0-5MYlPQb2M7f1CftbRAP8VGLNbyw6cALhvizau-p565MM1q7CRNLyhSd5Y-Bt945/s691/Parthenogenese.jpg" imageanchor="1" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="691" data-original-width="465" height="320" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh1qeVjNzCVIU3dSvp5hX9gve3cKIGHd9dbuk1LJMIEXFjHukj-0JTHI4eMcWeJ4GVUF6v7BiFgGvTjjXFZPy930bcVNjsbhu8GCb4Eby6_ykkUg9vNnOaJhgL0-5MYlPQb2M7f1CftbRAP8VGLNbyw6cALhvizau-p565MM1q7CRNLyhSd5Y-Bt945/s320/Parthenogenese.jpg" width="215" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Expression relative de gènes exprimés normalement à partir d'allèles paternels (en haut) et maternels (en bas). Il n'y a aucune différence significative entre les embryons de souris parthénogénétiques dont la méthylation a été modifiée (barres noires) et des embryons obtenus par fécondation normale (barres blanches). Source : <a href="https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2115248119">https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2115248119</a></td></tr></tbody></table><br /> La technique nécessite tout de même des améliorations. Sur 192 embryons traités et réimplantés, seuls 3 ont donné un nouveau-né et parmis eux, seule une souris femelle a survécu. On l'a accouplé avec un mâle et elle a donné une portée tout à fait normale.</span></p><p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEit8MRyJByhos1S7GdJeUadc1sVHBdA8gDKEZE0SHqMqNxYPpGn_luJWRKMhyzSejiHqnFizSoF_UVKzskmqab3GAGMssm2z78VSWI21X4zr23IKyWU00Btoq9HtBlOUaM7fqLQuX7v89w-aQe35i-NhJASMPCwpi8_5fQ2ukjt6iNS8MTx_qQgmRIS/s492/Souris.jpg" imageanchor="1" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="453" data-original-width="492" height="295" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEit8MRyJByhos1S7GdJeUadc1sVHBdA8gDKEZE0SHqMqNxYPpGn_luJWRKMhyzSejiHqnFizSoF_UVKzskmqab3GAGMssm2z78VSWI21X4zr23IKyWU00Btoq9HtBlOUaM7fqLQuX7v89w-aQe35i-NhJASMPCwpi8_5fQ2ukjt6iNS8MTx_qQgmRIS/s320/Souris.jpg" width="320" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Souris femelle issue d'une parthénogenèse avec ses petits (issus d'une fécondation normale). Source :<a href="Expression relative de gènes exprimés normalement à partir d'allèles paternels (en haut) et maternels (en bas). Il n'y a aucune différence significative chez les embryons de souris parthénogénétiques dont la méthylation a été modifiée relativement à des embryons obtenus par fécondation normale. Source : https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2115248119" target="_blank"> https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2115248119</a></td></tr></tbody></table><br /><span style="font-family: helvetica;"><br /></span></p><p><span style="font-family: helvetica;"><a href="https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2115248119" target="_blank">Lien vers l'article publié dans PNAS</a></span></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-51933265892090723722022-02-07T19:40:00.002+01:002022-02-11T13:30:48.686+01:00Un modèle numérique de convection en 3D génère la tectonique des plaques !<p> <b>Thèmes : </b>géodynamique, tectonique des plaques, manteau, modélisation</p><p><i>Par Philippe Sarda, Professeur à l'Université Paris-Saclay</i></p><p><span style="font-family: helvetica;">La question de savoir si la convection mantellique génère le comportement des plaques que nous voyons en surface, ou si, au contraire, les plaques génèrent les mouvements internes, est ancienne. On pense néanmoins depuis une vingtaine d'années que la tectonique des plaques n’est que l’expression en surface de la convection profonde. </span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Les géodynamiciens savent écrire les équations qui permettent de modéliser la convection et donc la géodynamique interne. Faire cela en tenant compte de tous les phénomènes, de tous les paramètres et de leurs variations, et de plus, dans une géométrie en couronne sphérique identique à la Terre est faisable. Résoudre ces équations demande des puissances de calcul colossales. </span></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEic7JJ1KKq04jJ08iHlDXTtcqd7KxQPXfzrFDHQ1bpPonIeoEJRdFQYcQhsuzZRTY_OVYCvFUrvMCam9WiclWS3E6MgAcMIB1V_UknTUu_3VordutZ-NbC1UQGhitpvYzIeT7f3vsyIfqeOqhXuHRBz1hwvKDn8t1llGkibeO0hzuQl-YVkwppwe1b5=s149" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="149" data-original-width="149" height="149" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEic7JJ1KKq04jJ08iHlDXTtcqd7KxQPXfzrFDHQ1bpPonIeoEJRdFQYcQhsuzZRTY_OVYCvFUrvMCam9WiclWS3E6MgAcMIB1V_UknTUu_3VordutZ-NbC1UQGhitpvYzIeT7f3vsyIfqeOqhXuHRBz1hwvKDn8t1llGkibeO0hzuQl-YVkwppwe1b5" width="149" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Nicolas Coltice</td></tr></tbody></table><br /><p><span style="font-family: helvetica;">C’est ce qu’a fait Nicolas Coltice, auparavant à l’ENS de Lyon, et désormais à l’ENS de Paris, avec ses étudiants. Ils ont été les premiers à arriver au bout. Les calculs prennent 9 mois ! Les résultats sont parus dans <i>Science Advances</i> en 2019, puis ont été popularisés dans <i>American Scientist</i>, et repris dans un article à <i>Pour la Science</i> du mois de février 2022. Ce n’est que depuis les années 2010 que, grâce au calcul massivement parallèle, une poignée de modélisateurs en géodynamique commence à pouvoir obtenir ce type de résultats. On peut citer notamment Paul Tackley, de l’École Polytechnique Fédérale de Zurich (ETH), avec qui l’équipe de Nicolas Coltice a collaboré pour les codes. </span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Une des difficultés consiste à doter les roches de paramètres qui sont eux-mêmes influencés par d’autres paramètres. Par exemple, un des paramètres essentiels dans ces modélisations est la viscosité des roches, qui dépend, elle-même, de la température. On conçoit bien que la viscosité contrôle en grande partie la déformation des roches, donc les mouvements de convection et leur vitesse. Mais cet aller-retour entre viscosité et température rend les calculs plus complexes et plus longs. </span></p><div><span style="font-family: helvetica;">Nicolas Coltice et ses étudiants ont doté empiriquement les roches et matériaux planétaires de paramètres qui décrivent ce que l’on sait d’eux et de leurs variations. Ces modélisations n’expliquent pas nécessairement pourquoi ces paramètres varient ainsi. Mais une fois choisies leurs valeurs et leurs lois de variation, le grand succès de Coltice et de son équipe est que, sans imposer quoi que ce soit, la convection mantellique génère en surface un comportement qui ressemble fortement à ce que nous connaissons de la tectonique des plaques, avec des plaques, des dorsales, des subductions etc. Une chose y manque encore : des failles transformantes localisées, ce qui montre à quel point certains paramètres doivent être subtilement choisis. </span></div><div><br /></div><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEislzhQ5wPXVUJvznx9-7O8gLy-PFdp87ou30UAGvEyMfelbtRh1P0yFoX31WbjvfPhuLfEvGosOMRfuMlA3wLknxwziyE-JgkrWRBEp1_jwzk1WJ32DEWJTrqAsx6DE8TKnWLG9m-73R8TU5e0Ul-tClCKxURxf2mJBnJ51nknCI17fEG2aJ4PUtt6=s415" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="415" data-original-width="390" height="320" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEislzhQ5wPXVUJvznx9-7O8gLy-PFdp87ou30UAGvEyMfelbtRh1P0yFoX31WbjvfPhuLfEvGosOMRfuMlA3wLknxwziyE-JgkrWRBEp1_jwzk1WJ32DEWJTrqAsx6DE8TKnWLG9m-73R8TU5e0Ul-tClCKxURxf2mJBnJ51nknCI17fEG2aJ4PUtt6=s320" width="301" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Rifting d'un super-continent obtenu au cours de la modélisation</td></tr></tbody></table><br /><div><span style="font-family: helvetica;">Coltice et ses collègues montrent que les parties froides de plaques en subduction sont importantes car elles tirent sur le reste des plaques et génèrent de vastes cellules de convection dans le manteau. Les parties continentales reliées aux plaques en subduction peuvent alors se déplacer à des grandes vitesses de l’ordre de 10 cm/an, comme c’est le cas de l’Australie pour la Terre réelle. A l’inverse, des cellules de convection peuvent également entraîner certaines parties lithosphériques épaisses comme les cratons continentaux lorsque ceux-ci ne sont pas reliés à des plaques en subduction actives, mais à des vitesses lentes de l’ordre de 1 cm/an , comme pour le mouvement de l’Afrique actuelle. Les collisions continentales se terminent par un stade où la subduction et la rupture de la plaque en subduction génèrent un effet de succion qui accélère la collision tout en déclenchant des remontées plus chaudes. Ceci peut correspondre à la collision Inde-Asie dans la Terre réelle. Quant aux panaches, dans le modèle, ils sont trop peu visqueux pour pousser les plaques efficacement vers le haut et s’étalent sous la lithosphère. </span></div><div><span style="font-family: helvetica;"><br /></span></div><div><div><span style="font-family: helvetica;">Une observation importante est qu’on constate dans ce modèle que les mouvements à grande échelle et la déformation locale peuvent être sans rapport et même contradictoires : par exemple, du rifting ou l’ouverture d’un bassin arrière-arc peuvent se produire dans des zones continentales en convergence. Ceci s’observe aussi dans la réalité comme dans le cas de l’ouverture de la Mer Rouge et du rift africain dans le contexte de fermeture de la Téthys.</span></div><div><span style="font-family: helvetica;"> </span></div><div><span style="font-family: helvetica;">Ces travaux confirment que la tectonique des plaques et la convection matellique constituent bien un système unique auto-cohérent, dans lequel la subduction, partie descendante des cellules de convection, joue un rôle essentiel.</span></div></div><div><span style="font-family: helvetica;"><br /></span></div><div><div><span style="font-family: helvetica;">Vous pouvez regarder le communiqué de presse du CNRS, avec des vidéos YouTube montrant les mouvements internes et externes à cette adresse : <a href="https://lejournal.cnrs.fr/articles/quest-ce-qui-fait-danser-les-continents">https://lejournal.cnrs.fr/articles/quest-ce-qui-fait-danser-les-continents</a></span></div><div><span style="font-family: helvetica;"><br /></span></div><div><span style="font-family: helvetica;">Vous pouvez aussi lire l’article de Nicolas Coltice dans Pour la Science du mois de février 2022. </span></div><div><span style="font-family: helvetica;"><br /></span></div><div><span style="font-family: helvetica;">Article original : </span></div><div><span style="font-family: helvetica;">Nicolas Coltice, Laurent Husson, Claudio Faccenna, Maëlis Arnould</span></div><div><span style="font-family: helvetica;"><a href="https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aax4295" target="_blank">What drives tectonic plates? Science Advances 2019;5:eaax4295 30 October 2019 </a> </span></div><div><span style="font-family: helvetica;">DOI: 10.1126/sciadv.aax4295</span> </div></div><div><br /></div><div><br /></div>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-8312773534067935887.post-91735819715036885712022-01-28T22:49:00.002+01:002022-02-02T08:27:13.979+01:00La sclérose en plaques est provoquée par une infection virale <p> Thèmes : communication nerveuse, virus, système immunitaire</p><p><span style="font-family: helvetica;">La sclérose en plaques est une maladie auto-immune qui aboutit à la démyélinisation des fibres nerveuses du système nerveux central qui provoque une très importante diversité de symptômes.</span></p><table align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" class="tr-caption-container" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><tbody><tr><td style="text-align: center;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhlhz0Yy4HXSZKKINi35GneR0P_nbIterwlYdjcpaVtzk_8ndBuM8Av0pQNx4QMeL3yIeMJIG4NIcMnUzxG-gkRc4Bt9vd2X1aR7MciHBcesRWaetx2J2Uqr2OGWVDSEnOqg9ehzWVPE3rhRq041pTVd10h2k-5DSMR9_t3Q1kX_TeVeRwUT9Nnv6hs=s685" style="margin-left: auto; margin-right: auto;"><img border="0" data-original-height="685" data-original-width="469" height="320" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/a/AVvXsEhlhz0Yy4HXSZKKINi35GneR0P_nbIterwlYdjcpaVtzk_8ndBuM8Av0pQNx4QMeL3yIeMJIG4NIcMnUzxG-gkRc4Bt9vd2X1aR7MciHBcesRWaetx2J2Uqr2OGWVDSEnOqg9ehzWVPE3rhRq041pTVd10h2k-5DSMR9_t3Q1kX_TeVeRwUT9Nnv6hs=s320" width="219" /></a></td></tr><tr><td class="tr-caption" style="text-align: center;">Symptomes de la sclérose en plaques. Source : <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Scl%C3%A9rose_en_plaques#/media/Fichier:Sympt%C3%B4mes_de_la_scl%C3%A9rose_en_plaques.png">https://fr.wikipedia.org/wiki/Sc</a><a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Scl%C3%A9rose_en_plaques#/media/Fichier:Sympt%C3%B4mes_de_la_scl%C3%A9rose_en_plaques.png">l%C3%A9rose_en_plaques#/media/Fichier:Sympt%C3%B4mes_de_la_scl%C3%A9rose_en_plaques.png</a></td></tr></tbody></table><p><span style="font-family: helvetica;">Dans un article publié dans <i>Science </i>en Janvier 2022, des chercheurs américains ont utilisé des résidus de serum prélevés initialement pour des tests HIV provenant de 10 millions de militaires US recrutés sur une période de 20 ans et ils ont montré que la quasi-totalité des patients atteints de sclérose en plaques avaient été infectés dans les années précédentes par le virus d'Epstein-Barr. Toutes les personnes infectées par ce virus n'ont pas développé de scléroses en plaques (heureusement !) mais le risque est multiplié par 32. Il s'écoule en moyenne 10 ans entre l'infection avec EBV (ou plus précisément l'apparition d'anticorps contre lui dans le serum) et l'apparition des symptômes de la sclérose en plaques.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Le virus Epstein-Barr (EBV) appartient à la grande famille des virus de l'herpès et une fois l'infection réalisée (où il peut causer une mononucléose infectieuse ou un lymphome de Burkitt), il reste latent, caché à vie dans les lymphocytes B. Le virus EBV est extrêmement commun et infecte à un moment ou à un autre de leur vie 95% de la population. Dans l'étude, les militaires qui n'avaient jamais été infectés par EBV n'ont <i>jamais </i>développé de scléroses en plaques à une exception près mais il pourrait s'agir d'une personne faussement négative.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">L'un des traitements les plus efficaces contre la sclérose en plaques est l'injection d'anticorps monoclonaux anti-CD20 qui éliminent les populations de lymphocytes B mémoire, ceux-là même où se cache l'EBV. Les chercheurs ne comprennent cependant pas encore le lien entre ces EBV "dormants" ou supposés comme tels dans les lymphocytes et l'enchainement des évènements qui va aboutir à l'attaque du système immunitaire contre ses propres gaines de myéline. Le virus EBV n'en est pas à son premier méfait cependant : il est déjà soupçonné de causer le lupus et le diabète de type 1, d'autres maladies auto-immunes.</span></p><p><span style="font-family: helvetica;">Reste à savoir pourquoi seulement une fraction des personnes infectées par EBV développe la sclérose en plaques. Des indices se cachent sans doute dans le fait que les femmes sont trois fois plus susceptibles de développer la sclérose en plaques que les hommes, elles développent la maladie plus tôt mais leur progression des symptômes est plus lente. Les hormones sexuelles jouent sans doute un rôle ainsi que les réponses différentes entre hommes et femmes en ce qui concerne l'inflammation. </span></p><p><span style="font-family: helvetica;"><a href="https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj8222#" target="_blank">Voir l'article publié dans Science (Open Access)</a></span></p>Patrick Plahttp://www.blogger.com/profile/16078497438046243402noreply@blogger.com0