Le jeu de jambes de la mouche, une trajectoire d'évitement !

D'après une nouvelle dans Science Now : Miller, Greg. (2008)Fancy Footwork Helps Flies Cheat Death, ScienceNOW Daily News, 28 August 2008

Le jeu de jambes : digne de Lucky Luke !

Pesant à peine un milligramme, la mouche à vinaigre, Drosophila melanogaster est perpétuellement menacée d'écrasement. Des chercheurs du California Institute of Technology viennent de découvrir qu'un complexe jeu de jambes, bien plus qu'un simple réflexe, lui permet d'échapper à la main vengeresse. En quelques millisecondes elle analyse la trajectoire de la menace et adapte la position de ses pattes centrales - d'avant en arrière et de côté - pour la projeter et lui permettre de décoller dans la direction opposée au danger.

Fig 1 : La Drosophila positionne en quelques dizaines de [ms] ses pattes centrales vers l'avant (observer leur déplacement par rapport au point rouge) pour se projeter en arrière au décollage (ici le danger vient de devant et un peu de côté). L'image montre la mouche de côté et par dessous grâce à un système de miroirs. Credit: Gwyneth Card and Michael H. Dickinson, Current Biology 18 (9 September 2008)

Fig 2 : La mouche fuit (jump angle) à l'opposé de l'angle d'approche (approach angle) [Image complète ] Source : Card, G., & Dickinson, M. H. (2008)

Petite, mais futée !

Gwyneth Card et Michael Dickinson du California Institute of Technology à Pasadena ont utilisé des caméras video qui capturent 5400 images/seconde. Ils ont vu ce que personne n'imaginait possible pour un insecte dont le cerveau a environ 100'000 neurones : en environ 150 [ms], (200[ms] avant de décoller) les mouches positionnent leurs jambes de manière à placer leur centre de gravité dans l'axe du départ prévu.

Une vidéo au ralenti de ce mouvement est disponible ici.

Comment les attraper alors ?

L'auteur de la news suggère de surcorriger : viser plus loin que la mouche à l'arrêt puisqu'elle va fuir l'arrivée de la tapette a mouche ! On sait d'ailleurs (Jablonski, P.G et al. 2001) que certains oiseaux ( Myioborus pictus) exploitent ce système pour faire s'envoler les mouches plus tôt et mieux les attraper !

Le circuit de fibres géantes (GF) impliqué ?

On connaît un circuit conduit par une paire de neurones de grand diamètre qui est impliqué dans les réponses de fuite des mouches mais que cela ne semble pas suffire à expliquer la finesse de cette réaction.

"A pair of large-diameter interneurons called the giant fibers (GF) are thought to trigger visually mediated escape responses in flies by coordinating the rapid bilateral contraction of leg extensor and wing-depressor muscles" Card, G., & Dickinson, M. H. (2008)

Chacun sait que les neurones ont une vitesse de réaction qui est liée au diamètre de l'axone : plus gros axone -> plus rapide. C'est probablement la raison de leur taille "géante".

Chez d'autres insectes ?

D'autre part, d'après les auteurs de l'article, les sauterelles aussi font des ajustements de leur position avant de sauter pour fuir ou mieux atteindre leurs cibles visuelles.

Il y a aussi la libellule qui se déplace pour paraître immobile aux yeux de ses prédateurs, mais cela mérite un autre bio-tremplin bientôt !

Un Bio-tremplin récent avait mis en évidence que cette faculté existe aussi chez les poissons-archer.

Ainsi la géométrie et la balistique dans les petits cerveaux n'est pas rare !

Notez bien que je n'ai pas saisi l'occasion de parler du foot, ou des tennismen qui ont raté leurs études et obtenu des médailles... ;-)

Calcul mental ?

Comment un si petit cerveau peut faire aussi vite l'analyse de positions dans leur champ visuel ( positions azimutales) pour en déduire la direction de fuite - l'équivalent de calculs complexes d'un système de DCA - est une belle question qui attend les futurs chercheurs que sont nos élèves ... des prix Nobel à faire, peut-être ?

Références

• Card, G., & Dickinson, M. H. (2008). Visually Mediated Motor Planning in the Escape Response of Drosophila. Current Biology, 18(17), 1300-1307.
• Jablonski, P.G., Strausfeld N.J. (2001) Exploitation of an Ancient Escape Circuit by an Avian Predator: Relationships between Taxon-Specific Prey Escape Circuits and the Sensitivity to Visual Cues from the Predator Brain Behav Evol 2001;58:218-240 (DOI: 10.1159/000057565)
• Miller, Greg. (2008). Fancy Footwork Helps Flies Cheat Death, ScienceNOW Daily News, 28 August 2008

Addiction: le côté obscur de l'apprentissage demain jeudi soir

Une conférence sans doute remarquable sur l'addiction ... un sujet auquel nous sommes tous confrontés, et pour lequel des avancées importantes apportent un éclairage nouveau.

l'addiction

L'addiction, dérèglement des mécanismes d'apprentissage

Chaque époque produit ses dépendances: substances toxiques, jeu d'argent, réalité virtuelle, Internet Jeudi 18 septembre, le prof. Christian Lüscher et le Dr Daniele Zullino présenteront les dernières recherches en neurosciences et en psychiatrie, montrant que l'addiction correspond à un dérèglement des mécanismes d'apprentissage.

Tout effort d'apprentissage, dans quelque domaine que ce soit, est motivé par l'attente d'une récompense. Il arrive que la recherche du plaisir lié à cette récompense s'emballe et occulte la finalité liée à l'apprentissage. Dans ce cas, la fin ne justifie plus les moyens et les moyens deviennent une fin en soi, entraînant des comportements de type compulsifs.

L'exposé du prof. Lüscher et du Dr Zullino est le troisième du cycle de conférences publiques annuelles organisées par la Faculté de médecine de l'UNIGE. Le cycle 2008 est dédié à la Fondation Louis-Jeantet de médecine, qui célèbre cette année ses 25 ans.

Christian Lüscher est professeur au Département des neurosciences fondamentales de la Faculté de médecine de l'Université de Genève. Il s'est orienté vers une formation de clinicien-chercheur en physiologie et en pharmacologie cellulaire et moléculaire.

Daniele Zullino est Privat-Docent de la Faculté de médecine de l'Université de Genève depuis 2006 ; Médecin-Chef du Service d'abus de substances du Département de psychiatrie des Hôpitaux Universitaires de Genève.

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Addiction: le côté obscur de l'apprentissage

Centre médical universitaire (1 rue Michel-Servet, Genève)

Auditoire 400

Jeudi 18 septembre 18h30

Entrée libre

GéNographie ? Situer les différences génétiques interindividuelles produit une carte d'europe !

Situer les différences génétiques interindividuelles produit une carte d'europe !

Un traitement statistique des variantes génétiques (SNP) pour plus de 1000 européens (Analyse en composante principales) produit une répartition de ces individus qui ressemble bien à la carte de leurs ancêtres... On y distingue même les Suisse-allemands des Romands et des Tessinois.

Fig 1 : Les différences génétiques peuvent-être représentées dans 2 dimensions qui ressemblent remarquablement à une carte géographique. source: Cahoon, Lauren, (2008) Carte plus détaillée

Dans une news de Science, Lauren Cahoon (2008) décrit les résultats d'une étude par John Novembre à l'University of California, Los Angeles (Novembre, J., et al. 2008 Genes mirror geography within Europe) dans la revue Nature. Ils ont comparé 500,000 SNP (Single Nucleotide Polymorphisms) parmi 1387 Européens dont les grands parents étaient de la même région qu'eux pour établir une représentation en 2-d de ces différences.

SNP ?

Les SNP sont des endroits du génome humain où l'on connaît au moins deux variantes de nucléotides à cette position précise. Ce sont donc des sortes de marqueurs de variation. (cf Bio-Tremplins février 2008) Ces variantes sont répertoriées dans une base librement accessible DbSNP

D'anciennes questions avec de nouveaux outils... à apprivoiser

Cavalli-Sforza avait déjà utilisé ces outils statistiques (Notamment l'ACP) pour établir une cartographie génétique, mais sur la base des fréquences des allèles de plusieurs gènes.

Maintenant qu'on peut séquencer des milliards de base à la fois, et traiter statistiquement des montagnes de données, on peut aborder les mêmes questions sur la base d'une avalanche (un demi-million ici) de variantes (SNP) chez de très nombreuses personnes , 1000 ici. Ces nombres vont sans doute augmenter très vite.
On est déjà capable de séquencer des milliards de base en peu de jours, mais une comparaison sur l'ensemble du génome de nombreux individus n'est pas encore aisée...
Là aussi on voit que le biologiste peut de moins en moins se passer d'une bonne base dans le domaine des technologies de traitement de l'information, simplement pour bien comprendre et mettre en perspective les résultats qui sont publiés.

Une analyse statistique

Une analyse en composante principale (ACP) cherche les axes de variations maximum dans l'espace de toutes ces variations des SNP. Elle réduit les variations à 2 axes en somme. (Sorry les statisticiens, c'est très simplifié... voir ici pour plus de détails) On peut ainsi visualiser ce qui différencie les individus de l'échantillon et ce qui les rapproche sur l'ensemble des SNP.

L'étonnante correspondance avec la carte (souvent à quelques centaines de km près)) révèle selon Carlos Bustamante a quel point les mariages ne sont pas aléatoires, mais bien plus probables à l'intérieur des groupes sociaux qui correspondent en gros aux pays et aux langues. La suisse se révèle ainsi être constituée de 3 clusters assez distincts, avec peu de brassage génétique entre eux.
Fig3 : Les suisses des 3 régions linguistiques peuvent être souvent être distingués génétiquement. Source (Novembre, J.., et al. (2008))

La géNographie

Ils proposent le terme de geNographie pour ce type d'études. Les usages de ce type d'information sont nombreux, disent les auteurs : avec plus de données, cela permettra peut-être de situer l'origine d'un individu sur la carte, une forme d'aide à la généalogie. Pour la médecines légale on peut situer sur la carte des traces ( cheveu, sang, etc.) d'un suspect ou un coupable...



Cela soulève des enjeux éthiques ou légaux nouveaux.

Que nous apporte la géNographie !?

Nous avions vu dans les Bio-tremplins ici (mai 2008) qu'on avait pu- avec les SNP également - confirmer l'origine africaine des populations mondiales et leur répartition selon 2 grands mouvements de migration.

La fameuse revue National Geographic propose avec The Genographic Project une identification de son origine ethnique dans le projet Your Genetic Journey pour situer son lignage sur des dizaines de milliers d'années "explain the genetic journeys that bond your personal lineage over tens of thousands of years. "

La question des origines prend un autre éclairage aux USA où l'esclavage a déraciné pas mal de gens et où les arbres généalogiques ne sont pas disponibles pour beaucoup de descendants de colons.

Mise en perspective

Mattias Jakobsson,un généticien des populations à l'Université d'Uppsala en Suède souligne que si ces statistiques très fines ont pu mettre en évidence des différences, cela ne devrait pas faire oublier que les similitudes entre européens sont bien plus grandes que ces différences !

A l'expo Chromosome Walk de l'UniGE au jardin Botanique, Marie-Claude Blatter disait à mes élèves qu'il n' y a qu'1 pour mille qui change dans le génome d'une personne à l'autre : bien sûr ça fait quand même 3 millions de différences, mais ça ne doit pas masquer la très grande similitude entre nous tous.
Pour paraphraser l'expositions conçue par Hubert Van Blyenburgh,

"Tous semblables tous différents" ...

André Langaney fustige ces tests dans une émission récente de la RSR Podcast.
Une mise en garde de Charmaine Royal du Duke Institute for Genome Sciences and Policy (Brendan, Maher. 2008) souligne combien ces tests peuvent avoir des conséquences psychologiques lourdes et qu'ils posent la réalité des race comme un fait, comme si il y avait 4 ou 5 groupes d'humains descendant d'ancêtres distincts et bien séparés les uns des autres alors que la recherche en génétique a montré que ces séparations n'ont aucun fondement. L'usage de tels test pour permettre aux juifs de vérifier leur origine fait pas mal de bruit en évoquant de sinistres précédents : un article dans un gratuit évoque le scandale Melilo, Giuseppe. (2008)


Et en français ?

• Dubuis, Etienne, (2008) Laisse-moi lire ton ADN et je te dirai d'où tu viens, Le Temps , 6 septembre 2008 | Intranet.pdf
• Melilo, Giuseppe. (2008) , "le test ADN pour détecter le juifs : "C'est un scandale", 20 Minutes, 19 sept 2008 | Intranet.jpg
• Commentaire décapant d'André Langaney sur ces tests : PodcastRSR
• Melilo, Giuseppe. (2008) , Le test ADN pour détecter le juifs : "C'est un scandale", 20 Minutes, 19 sept 2008 | Intranet.jpg

Références

• Cahoon, Lauren, (2008). "Genography" Puts European Ancestry on the Map ScienceNOW Daily News 2 Sept. 2008
• Novembre, J., Johnson, T., Bryc, K., Kutalik, Z., Boyko, A. R., Auton, A., et al. (2008). Genes mirror geography within Europe. Nature.doi:10.1038/nature07331
• Novembre, John &Stephens Matthew, (2008). Interpreting principal component analyses of spatial population genetic variation Nature Genetics 40, 646 - 649 (2008) : 20 April 2008 | doi:10.1038/ng.139
• Brendan, Maher. (2008). The pitfalls of tracing your ancestry | Nature news 13 November 2008| doi:10.1038/news.2008.1227

Update 15 XI 08 : ajouté les liens sur les commentaires d'André Langaney et la mise en garde de Charmaine Royal du Duke Institute for Genome Sciences and Policy (Brendan, Maher. 2008). Et une réf. d'un journal gratuit sur un test qui identifie les juifs a été rajoutée

La marche des chromosomes : 10 ans de l'Institut Suisse de Bioinformatique (ISB)

La Suisse et l'UniGenève à la pointe avec SwissProt et l'Institut Suisse de Bioinformatique depuis 10ans

Trop discrètement, il me semble l'uni de Genève abrite une des fondations de la biologie moderne : SwissProt, (dirigé par Amos Bairoch, Prix Latsis 2004) une base de données sur les protéines très "qualité suisse" : les données y sont vérifiées par des humains et tenues à jour avec une précision que les approches automatiques des autres bases ne permettent pas.

A l'occasion des 10 ans de l'Institut Suisse de Bioinformatique, les groupes genevois, dont le groupe Swiss-Prot organisent une exposition 'Chromosome walk: au fil du génome humain'

La nouvelle biologie (que nous appelons BIST) repose sur l'accès a ces bases de données bioinformatiques, et c'est de chez SwissProt qu'est venue Marie-Claude Blatter, l'experte dans les cours de formation à la BIST que vous avez été nombreux à suivre. (Il n'aura pas lieu cette année)

C'est que la nature même de la Biologie change ... la manière de mener les expériences en biologie, d'en extraire des connaissances nouvelles changent.

Au centre : l'ADN. Or les séquences d'ADN sont dans des bases de donnes...

Dans la mesure où l'essence même de ce qu'est le vivant est probablement inscrit dans l'ADN, et qu'on a séquencé toujours plus de génomes, librement disponibles dans ces bases, explorer le vivant se fait en explorant ces séqeunces aussi.

Les chercheurs utilisent des outils d'analyse de ces données tels que BLAST pour pêcher des séquences similaires, ClustalW pour comparer leur alignement etc. Ainsi les biologistes passent probablement plus de la moitié de leur temps (de rarement 30 à fréquemment 50-70% selon mes enquêtes informelles) à faires de "expériences" in silico , qui complètent les manipulations de laboratoire. Il n'est pas rare que des publications dans Nature ou Science soient uniquement basées sur ces démarches BIST, des "expériences in silico". (Exemple : la comparaison Chimpanze-humain)

Et on pourra bientôt enlever les guillemets... il faut s'y habituer !

La biologie change, notre enseignement aussi !

La plupart des expériences en biologie actuelle sont au moins partiellement effectuées en interrogeant ces bases de données (Cf interview du chercheur UniGe sur les Phéromones I. Rodriguez) et cette BIST est une dimension importante de la Biologie, aussi la question de son insertion dans les cours est posée avec toujours plus d'acuité. Par bonheur la plupart de ces ressources et outils sont disponibles par un simple accès web, et donc facilement utilisables dans les écoles

Exemple : vous voulez l'hémoglobine UniProt vous la propose : tapez Hémoglobine, acceptez la traduction hemoglobin ici , choisissez la sous-unit Beta HBB_HUMAN et vous avez un description de la protéine et sa séquence.

Franchement plus authentique que de la montrer sur un acétate ou de la voir imprimée dans un bouquin scolaire, non ? ...pas plus simple, c'est vrai ! mais quel gain en motivation !

Plusieurs scénarios développés avec SwissProt sont disponibles ici.

Bon anniversaire Swissprot !

Ce fleuron des bases de données de protéines fête ses 10ans sur le thème de la marche des chromosomes:

Chromosome walk.

Il y aura une Exposition du 1er au 30 septembre 2008

au Jardin botanique de Genève, Terre de Pregny

La bioinformatique et Genève : un anniversaire
A l'occasion de ses 10 ans, l'Institut suisse de bioinformatique vous propose une balade le long du génome humain. Du 1er au 30 septembre 2008 à Genève, 23 chromosomes semés dans un champ vous raconteront le monde minuscule des gènes et des protéines ainsi que celui toujours grandissant de la bioinformatique. Et pour attiser la curiosité des plus petits, un jeu de piste les fera courir d'un chromosome à l'autre en leur faisant palper ainsi du bout de leurs pieds, la complexité d'un univers invisible à nos yeux.

Cette exposition en plein air vous propose de découvrir le monde fascinant qui se cache au tréfonds de nos cellules. En vous conviant à une promenade au cœur de nos chromosomes, elle tente de lever le voile sur certains mécanismes de la vie.

Vous entrez dans l’exposition comme dans le noyau d’une cellule, où des ballons géants en forme de chromosomes vous accueillent. Chacune de nos 23 paires de chromosomes est symbolisée par un panneau. Sur chaque panneau vous pourrez découvrir :
1- un bref descriptif du chromosome (sa taille et ses principales caractéristiques)
2- une histoire illustrant la fonction d’une protéine ou un processus biologique et l’utilisation d’un outil bioinformatique. Comme par exemple: Pourquoi naissons-nous fille ou garçon ? Pourquoi avons-nous besoin de vitamine C ? Pourquoi parlons-nous ? Comment concevoir et tester de nouveaux médicaments ?
3- un espace réservé aux enfants (jeux, énigmes, anecdotes)

Ainsi, de chromosome en chromosome, vous partez à la découverte du génome humain et de la bioinformatique. Qu’est-ce que le génome humain ? Que peut-on faire avec les connaissances qui en découlent ? Comment remonter le fil du temps et étudier l’histoire de la vie ou de certains processus biologiques ? Quelles sont les applications et les perspectives pour la recherche scientifique et la médecine ? Et l’art dans tout ça ? Autant de questions auxquelles cette exposition tente de répondre.

Cette exposition a été conçue et réalisée à l’occasion des 10 ans de l’Institut Suisse de Bioinformatique (ISB). L’ISB est un institut académique à but non lucratif fédérant 25 groupes de recherches en Suisse et quelque 300 scientifiques affiliés aux meilleures universités et hautes écoles helvétiques. La recherche, la formation et l’offre de services (banques de données, logiciels, ressource de calculs informatiques) à la communauté scientifique académique et privée – en Suisse et dans le monde- sont ses principales activités.

Contact :
Institut Suisse de Bioinformatique
CMU, 1 Michel Servet
1211 Genève 4
Tél : 022 379 50 50
Email : sp_com@isb-sib.ch

Pour plus d’information sur l’exposition:
www.prolune.org : Dossier pédagogique.pdf Quelques caractéristiques des chromosomes humains à disposition)

Pour plus d’information sur l’ISB: www.isb-sib.ch


Qu'en faire avec mes classes ?

La visite vaut le déplacement et peut constituer une bonne introduction, elle aide à rendre plus concrets ces chromosomes, notamment en illustrant un aspect intéressant pour chacun des chromosomes avec le document caractéristiques des chromosomes humains.
Elle peut aussi être l'occasin d'une mise en questionnement.
Il y a un dossier pédagogique sur www.prolune.org.

Références

• UniProt : http://www.uniprot.org/
• Le site de l'expo avec dossiers pédagogiques
• Scénarios d'enseignement BIST : http://doiop.com/bist
• Dossier "Au coeur de la jungle des protéines" Horizons, septembre 2006 Extraits pertinents intranet.pdf
• Wen-Hsiung Li1 & Matthew A. Saunders, (2005) The chimpanzee and us, Nature 437, 50-51 (1 September 2005) | doi:10.1038/437050a;

L'oeil de la plie mais le créationiste ne rompt pas ?

L'oeil de la plie mieux expliqué : un chaînon manquant de moins et les créationistes plie..nt ?

Dans une récente news de nature Daniel Cressey rapporte qu' on a découvert deux fossiles de poisson plat dotés d'un oeil presque sur la tranche et que cela pourrait bien résoudre l'énigme qu'est - depuis Darwin déjà - l'évolution des yeux de poisson du même côté. Après le découvertes complétant le lignage des cétacés (cf bio-review du 14 avril ), les fossiles Heteronectes chaneti et Amhistium constituent encore un chaînon manquant de moins !

Fig 1 : durant le développement de Pleuronectes platessa (=carrelet : + d'infos ) , l'oeil gauche migre de l'autre côté pour finir à droite (Source : Cressey (2008)

En effet l'asymétrie des yeux des poissons plats (Plie, Sole, Turbot, etc) interpelle souvent : son utilité et son évolution n'apparaissent pas très évidents de prime abord.

Chez ces poissons, durant le développement, à partir d'une larve symétrique le crâne se remodèle et un oeil migre vers l'autre côté pour rejoindre l'oeil opposé. (cf images de cette modification crânienne ici (Schreiber, 2006)

Fig 2. Au cours du développement l'oeil droit migre à gauche chez Paralichthys lethostigma )= cardeau de floride +d'infos) (source Schreiber , 2006)

Dans une publication de Nature, Matt Friedman, à l'University of Chicago Illinois, a réanalysé des fossiles de l'Eocene (-47mio) et trouvé une nouvelle espèce dans les caves poussiéreuses d'un musée italien Heteronectes chaneti et d'un fossile à Londres, Amphistium

Fig 3 : Heteronectes chaneti est asymétrique et le fait que les 2 spécimens soient d'asymétrie égale indique qu'il ne s'agit pas de déformation par la fossilisation (Source : Friedmann, 2008)

Fig 4 : [Img + légende] Reconstruciton de Amphistium : les yeux sont encore sur des faces opposées, mais l'un a partiellement migré vers la tranche (Source : Friedmann, 2008)

Fig 5 : Chez Amphistium l'oeil sur la tranche pourrait servir selon Friedmann à voir des proies sur le sable (source Cressey 2008) comme le font certains poissons actuels.

Les créationnistes y croiront-ils ?

Ainsi le passage d'une symétrie vers les 2 yeux du même coté a bien dû se faire par étapes !

C'est encore un argument du répertoire des créationistes de plus qui tombe... Il semble qu'ils aiment bien mettre en évidence les zones d'incertitude de la science. Sans comprendre que l'incertitude est la preuve de la rigueur des la science: on veut avoir des preuves avant d'accepter. . "Ce qui n'est pas entouré d'incertitudes ne peut pas être la vérité" (Richard Feynmann, 92)

Il ne me semble pas qu'ils proposent beaucoup de solides preuves de leurs explications. Stratégiquement c'est toujours plus facile de demander à l'autre de prouver sa théorie que de démontrer la sienne...

Plus d'info

• FIGURE 2. Phylogenetic placement of Heteronectes and Amphistium and implications for the origin of cranial asymmetry in flatfishes. (Matt Friedman, 2008)
• Pleuronectes platessa Carrelet : + d'infos
• Paralichthys lethostigma = cardeau de floride + d'infos

Sources

• Daniel Cressey (2008) The eyes have it Nature News 9 July 2008 | doi:10.1038/news.2008.946
• Friedman, M. (2008) The evolutionary origin of flatfish asymmetry Nature 454, 209-212 (2008).
• Alexander M. Schreiber (2006) Asymmetric craniofacial remodeling and lateralized behavior in larval flatfish Journal of Experimental Biology 209, 610-621 (2006) doi: 10.1242/jeb.02056

Bio@ge en service

Dans le but de favoriser les échanges d'informations de biologie entre le PO et l'Université un portail collaboratif dénommé bio@GE a été mis en place. Il est maintenant accessible à l'adresse suivante : www.bioage.ch

Ce portail est encore en cours de développement mais va évoluer rapidement, notamment grâce aux informations qui vont être déposées par les utilisateurs. Ces informations peuvent avoir différents degrés d'accès :

· être accessibles à tous (public)

· être limitées aux membres du PO et/ou de l'Uni

· être visibles uniquement par l'utilisateur propriétaire du document (privé).

Si vous désirez participer à l'élaboration de ce portail en déposant des informations ou si vous souhaitez avoir accès à certains documents contactez-nous sans attendre pour la création de votre nom d'utilisateur et mot de passe. Toutes suggestions, remarques ou commentaires sont également les bienvenus.

N'hésitez pas à communiquer cette information à vos collègues si ceux-ci n'apparaissent pas dans la liste des mails.

Les responsables de Bio@GE : Luc Schnieper & Karl Perron

Brèves début d'été juin08

5 muscles pour sourire et 17 pour faire la G... vraiment ?

Nous avons tous lu ( et peut-être répété...) qu'"il faut X muscles pour faire la gueule et seulement Y pour sourire (exemple) ; avec X plus grand que Y ... alors pourquoi se fatiguer ?" Selon une étude récente, il n'y a pas de fondement sérieux à ces chiffres, mais surtout le nombre de muscles impliqués ne serait pas le même chez tous !
Une équipe menée par Bridget Waller de la Portsmouth University a disséqué très soigneusement 18 cadavres (Caucasiens) ont trouvé qu'ils avaient tous un jeu de 5 muscles de base qui contrôlent les 6 expression communes à tous les humains : colère, joie, surprise, peur, tristesse et dégoût. Mais il y a 11 muscles supplémentaires qui varient chez chacun : ils ne sont pas présents chez tous ni forcément symétriques ales que les 5 de base sont toujours symétriques. Ainsi les expressions de base sont nuancées de manière différente chez chacun et l'expressivité du visage varie d'une personne à l'autre,
Source : nature News 17VI08 Punchstock
Finalement nous utilisons probablement tous nos 5 muscles de base et les combinons avec d'autres parmi les 11 pour exprimer avec finesse nos émotions chacun à notre façon.Une autre étude (cf NatureNews de Anisa Abid) suggérait que la façon sourire était héritable. Il est tentant de faire un lien entre c es 2 études et de penser que les muscles hérités expliqueraient les particularités du sourire... Peut-être !En science les connaissances sont toujours des hypothèses ... References

• Waller, B. M., Cray, J. J. and Burrows, A. M. Emotion 8, 435-439 (2008).
• Sanderson, Katharine (2008). Not everyone has the same muscles for pulling faces. Nature News 16 June 2008| doi:10.1038/news.2008.892

****************************Les excités plus susceptibles à la coke ?
Source ; ScienNow Credit: Visuals Unlimited/Corbis; Jupiter Images
On avait déjà mis en évidence un lien entre l'impulsivité, la recherche de sensations fortes et l'addiction notamment à la cocaine, mais la question de savoir si ces facteurs étaient des causes ou des effets et éventuellement lequel causait l'autre est encore débattue (Corrélation n'est pas causalité ...). C'est qu'une fois les cocainomanes repérés comme tels il est difficile de mesurer de manière sérieuse s'ils étaient impulsifs avant.Une pierre de plus à ce débat est apportée par une étude de David Belin et Barry Everitt, (University of Cambridge U.K) Chez le rat, ils ont repéré chez les rats les individus les plus impulsifs (ils vont tout de suite appuyer les boutons sans sollicitations, etc), et ceux à la recherche de sensations nouvelles (ils explorent immédiatement une cage nouvelle et reniflent tout alors que les autres attendent de se sentir à l'aise). Ils les ont soumis a un dispositif qui leur injecte de la cocaine directement dans le cerveau. Ils ont pu mettre en évidence que les individus les plus impulsifs plutôt que ceux à la recherche de sensations nouvelles succombaient à l'addiction : ils n'arrivaient pas à s'arrêter d'actionner la drogue même au prix de désagréments (petites secousses électriques). Un des critères de l'addiction selon (Goodman 1990) est qu'on poursuit la drogue" malgré l'aggravation des problèmes sociaux et en dépit de la connaissance des conséquences négatives." source

Références

• Cahoon, Lauren. (2008), Impulsivity Linked to Cocaine Addiction ScienceNOW Daily News 6 June 2008

Ceux qui n'entendent pas les "fausses notes " les détectent quand même ?
Les gens qui n'ont vraiment pas l'oreille musicale (4% aux USA sont tune-deaf) sont en fait incapables d'organiser les sons en une mélodie compréhensible qui fasse sens. Cette particularité est fortement héritable. Une étude récente d' Allen Braun et al. au U.S. National Institute on Deafness and Other Communication Disorders in Bethesda, Maryland suggère qu'en fait leur cerveau détecte les fausses notes, mais qu'ils n'en sont pas conscients.Source ScienceNow

Des mesures par électorencéphalogramme (et non IRMf parce qu'il s'agit de discerner des temps très rapides) montrent que certains signaux électriques ERP (en particulier le P300) révèlent une détection effective des dissonances même si la personne ne le sait pas.

Une belle animation QuickTime des activations du cerveau peut être fascinante pour susciter pas mal de questions chez les élèves. Liens

• Une fascinante animation des zones qui s'activent successivement dans le cerveau
• Un test pour déterminer si on a l'oreille musicale
• Une série d'articles sur les fondements neurologiques de la musique (ici et ici notamment)
  

Références

• Richards, Fayana (2008). Blame That Tune ScienceNOW Daily News 11 June 2008Allen Braun et al. (2008) Tune Deafness: Processing Melodic Errors Outside of Conscious Awareness as Reflected by Components of the Auditory ERP. PLoS ONE 3(6): e2349. doi:10.1371/journal.pone.0002349

La sérotonine aide à rester zen


Source Nature news Punchstock

Selon une étude récente (Crockett, M. et al., 2008), savoir rester zen quand on est l'objet d'une injustice dépend de la sérotonine dans notre cerveau.Lorsque les sujets subissaient une grave injustice, ceux à qui on avait donné un produit réduisant leur sérotonine réagissaient plus aggressivement et moins rationnellement et restaient moins zen.Ainsi le rôle de la sérotonine pour réagir calmement et raisonnablement plutôt que s'énerver est confirmé.Le rôle de cette petite molécule dérivée de l'acide aminé Tryptophane (5-hydroxy-tryptamine (5-HT)) dans les émotions est connu depuis longtemps: Certains antidépresseurs augmentent son taux (inhibiteurs de la recapture).Un chapitre du Purves met bien en perspective la sérotonine et les troubles émotionnels : Affective Disorders. et surtout Biogenic Amine Neurotransmitters and Psychiatric Disorders
Références

• Cressey, Daniel (2008). Brain chemical helps us tolerate foul play | Nature News 5 June 2008 | doi:10.1038/news.2008.876
• Crockett, M. et al., (2008). Science, early online publication doi: 10.1126/science.1155577 (2008).
• Purves, Dale; et Al. (2001) . Neuroscience Sunderland (MA): Sinauer Associates, Inc. ; c2001 notamment ici
  

Les autocollants sur la voiture seraient un indice d'agressivité au volant ?
Visions of America, LLC / Alamy

Dans une news récente Kaplan, Matt ( 2008). (Bumper stickers reveal link to road rage) rapporte une étude de William Szlemko aet al. au Colorado State University in Fort Collins. Ils ont trouvé que les conducteurs dont la voiture affichait plus de marqueurs de territorialité (diverses personnalisations notamment les autocollants) avaient 16% de chances de plus que la moyenne de s'énerver au volant (Road rage : dépassements extrêmes, queue de poisson, appels de phares, agression verbales etc). Le lien entre ce type de comportements et les accidents est connue depuis longtemps.Le nombre d'autocollants ou d'autres marqueurs de territorialité est le meilleur prédicteur d'une conduite agressive qu'ils ont pu trouver.

References

• Szlemko W. , et al. J. Appl. Soc. Psychol. 38, 1664-1688 (2008). | l'article
• Kaplan, Matt ( 2008)Bumper stickers reveal link to road rage News Nature 13 June 2008 || doi:10.1038/news.2008.889

Bio-reviews : ce que vous en avez pensé...

Les bio-review en sont à leur 62ème publication depuis un an et demi, elles sont soutenues par le DIP depuis septembre passé, sur mandat des PG de biologie du PO dans le cadre d'autres projets Uni-PO.

Les objectifs

Rendre la recherche plus accessible, faciliter son usage en classe, rendre les sciences et leur image plus vivante, plus personnelle et l'université plus proche aux maitres comme aux élèves.

Un tremplin vers la recherche et la science en mouvement

Elles veulent être une ouverture sur la littérature scientifique et la dynamique de la science en mouvement pour les enseignants de Bio. Elles les aident à se tenir au courant en sélectionnant, en mettant en relation des articles et en facilitant leur accès pour aider chacun à prendre la mesure des changements de notre discipline. Elles ne cherchent pas à se substituer au travail de maintien à jour de chacun, ni aux réflexions pédagogiques et mais à faciliter le travail d'exploration et de mise en perspective. (Elles s'appelleront d'ailleurs bio-tremplins pour traduire mieux leur rôle...)

En mettant en évidence de recherches récentes à l'UniGe : elles renforcent une image dynamique de la science, permettent de personnaliser la science auprès des jeunes, contribuent à rendre dynamique le lien Uni-PO et donnent une image positive de l'UniGe

Un Blog pour les retrouver

Un blog les capitalise, et les rend accessibles dans la durée avec les liens vers les publications et la bibliothèque d'articles sélectionnés intranet.

Questionnaire aux usagers

Vous avez été nombreux à répondre a ce questionnaire (43) dont 29 enseignants du PO ou CO Genevois (Ca doit faire de l'ordre du quart de tous ces enseignants et les 2/3 des abonnés)

Synthèse expresse

Les bio-review sont bien lues, considérées comme franchement utiles, perçues comme une formation continue, sont exploitées parfois en classe, mais plutôt dans le travail back-office du maître.
L'équilibre longueur / précision paraît adapté.
Les répondants disent qu'elles stimulent leur curiosité, qu'elles donnent du recul sur l'évolution de la discipline, et les aident un peu à prendre conscience de ce qui se fait à l'UniGE

Analyse préliminaire

Résultats en date du 4juin, analyse du 5 Juin 08, (% arrondis avec 2 chiffres significatifs )

Population

A cette date 38 réponses dont 22 profs PO 4 CO soit 68% des répondants enseignants secondaires : Sexe: 53 % Femmes , 47% Hommes Age : répartition en large courbe avec un max 40-49 (32%)

Lecture des Bio-Review

Ils lisent bien les Bio-Review

• 85% "la plupart" + "toutes"

Utilité des Bio-Review

Ils voient les Bio-Review comme bien utiles

• très utiles 89% "Plutôt utiles" + "très utiles"

Utiles pour quoi ?

Ils voient les Bio-Review comme presque plus utiles pour leur curiosité que pour leur job

• Surtout utiles pour ma curiosité personnelle (item 1) 14 37%
• (item 2) 11 29.%
• (item 3) 12 32%
• Surtout utiles pour l'enseignement (item 4) 1 2.6%

Pour mettre en perspective l'évolution de la discipline ?

Ils perçoivent que les Bio-Review les aident pour mettre en perspective l'évolution de la biologie

Les Bio-Review : une formation continue ?

Ils voient les Bio-Review comme une formation continue

• Plutôt d'accord + Tout à fait d'accord 92 %

Utilisées en cours ?

Ils utilisent parfois les Bio-Review pour leurs cours

• rarement 13 % parfois 58 % souvent 7.9%

Exploitation des Bio-review en classe ?

Les Bio-Review sont parfois utilisées directement en classe.

Remontent-ils jusqu'à la source des infos ?

Ils lisent peu les articles d'origine.

• jamais (item 1) 34%
• (item 2) 15 39%
• (item 3) 4 11%
• Au moins 1 article pour la plupart des Bio-Review (item 4) 16 %

Les élèves sont-ils confrontés aux articles d'origine ?

Ils ne donnent les Bio-Review que très rarement aux élèves

Mise en perspective des changements de la discipline ?

Les Bio-Review les aident à mettre en perspective les changements de la biologie

Renforcer les liens UniGE- PO

Ils pensent avoir un peu mieux conscience de ce qui se fait à l'UniGE Grâce aux Bio-Review

Que pensez-vous de l'affirmation : "Les Bio-Review m'ont aidé à prendre conscience de ce qui se fait en biologie à l'UniGe ?"

• Pas du tout d'accord (1) 2 5.3%
• Partiellement d'accord (2) 12 32%
• Plutôt d'accord (3) 20 53%
• Tout à fait d'accord (4) 4 11%

Longueur/approfondissement des articles adapté ?

Ils ne les trouvent ni trop longs ni trop superficiels.

• Pas assez approfondi (1) 1 2.63%
• (2) 16 42.11%
• (3) 21 55.26%
• Trop long (4) 0 0.00%

Quelques commentaires

• C'est à la fois utile pour l'enseignement (documents repris en classe, ...) ET pour la curiosité personnelle
  


• Les Bio-Reviews ont souvent été à la base d'idées pour des questions d'examens...
  
• Bio-Review : pour engendrer une discussion avant les notions théoriques ou pour illustrer certains concepts. Dans tous les cas elles nous donnent un état des lieux de la recherche actuelle.
  
• TRès utiles pour ma curiosité perso et parfois directement intégrables pour l'enseignement
  
• Cela dépend fondamentalement des sujets proposés car certains ne sont pas directement accessibles surtout aux DF
  
• La curiosite oui, mais on est aussi etonne combien nous echappe concernant des connaissances nouveaux. J'ai beaucoup appris par les bio-Reviews, comme un enfant qui apprend tout les jours
  
• les liens: très bien !
  
  L'analyse en pdf disponible ici.

Ce sont des éléments qui seront pris en compte, je le pense, pour la reconduction de cette publication électronique... Mais toutes vos idées et suggestions sont bienvenues !

Brèves; pour égayer les corrections et les examens

Quelques brèves pour égayer les corrections et les examens

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Le mécanisme d'action de l'aluminium comme adjuvant de vaccin élucidé

Les adjuvants rendent les vaccins plus efficaces : on voit qu'ils activent le système immunitaire plus, mais on ne savait pas comment ... L'aluminium active en fait l'inflammasome via un récepteur Nalp3 et des interleukines.

Vaccine Booster's Secret Revealed By Martin Enserink ScienceNOW Daily News 21 May 2008

Des compléments a propos des vaccins et des études sérieuses évaluant les risques de l'Alum notamment

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Une femme séquencée !

Après plusieurs hommes, une femme a permsi que son ADN soit séquencé Marjolein Kriek clinical geneticist

Science daily (An)

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L'inhalation d'Ocytocine suffirait à recréer la confiance

Thomas Baumgartner, et Al. Oxytocin Shapes the Neural Circuitry of Trust and Trust Adaptation in Humans Neuron, Vol 58, 639-650, 22 May 2008

On avait déjà -en suisse, l'équipe de Ernst Fehr - mis en évidence que l'inhalation d'ocytocine augmente la confiance ( news @ Nature ). Mais des travaux récents montrent qu'elle permet de la regagner ! Et de mettre en évidence par IRMf les aires impliquées (notamment l'amygdale Amy et le cortex cingulaire (ACC) qui gèrent l'émotion de la peur)

Science News

Une article vulgarisé sur swissinfo (An)

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la grenouille qui griffe !

Après s 'être fait griffer plusieurs fois par des grenouilles au Cameroun, David Blackburn a décidé de tirer au clair la question et a disséqué ces animaux : elles ont des griffes sous la peau, qu'elles sortent en perforant la peau lorsqu'elles doivent se défendre ! Ensuite la peau se reforme. Cet armement bizarre n'a été retrouvé que chez 12 espèces de la famille des Arthroleptidae

L'article dans biology Letters | Intranet.pdf

Le site du projet de BlackBurn

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La mutation qui rend les humains quadrupèdes ?

En 2006 on a repéré une famille en Turkie dont plusieurs adultes marchent à 4 pattes. Ils marchent comme les ours, sur les poignets et les jambes tendues et les fesses en l'air.

Ils souffrent aussi de retard mental et de problèmes d'équilibre. On en a depuis trouvé quelques autre familles dont une au Brésil et une en Irak.

Alors que certains parlaient déjà "du gène de la marche debout", on a identitié le gène impliqué, VLDLR cause des problèmes de développement de l'encéphale, notamment du cervelet. Et donc des problèmes de développement empêchant l'acquisition de la marche debout
News @Nature

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Prolune est à l'heure !!!

Prolune analyse très en profondeur une protéine à la fois : en mars 2008 ils ont étudié notr horloge interne et les protéines impliquées

Une horloge dans la peau http://www.expasy.org/prolune/dossiers/prolune024.shtml Depuis près de trente ans, le geste est le même. Au printemps, nous avançons nos cadrans d'une heure puis nous les retardons d'autant à l'automne. Instaurée pour réduire les besoins en éclairage, l'heure d'été est aujourd'hui controversée pour diverses raisons. En particulier, ce léger décalage horaire n'est pas anodin pour notre organisme. Plusieurs jours lui sont souvent nécessaires pour s'adapter au nouveau rythme. Pourquoi ? Les activités de notre organisme telles que dormir ou manger suivent la cadence d'une horloge interne, celle de notre horloge biologique, dont les rouages complexes obéissent à de nombreuses protéines. [PDF]

On découvre tout récemment comment les repas aident à synchroniser l'horloge dans l'hypothalamus

News @ nature

Dans la région de l'hypothalamus appelée dorsomedial hypothalamic nucleus (DMH) un gène Bmal1 semble nécessaire pour que les repas synchronisent l'horloge.

Bio-reviews votre avis quand même !

Vous lisez ces Bio-Review !

Votre avis nous intéresse !

Si vous ne l'avez pas fait, merci de prendre quelques minutes pour remplir le petit questionnaire (anonyme) : cliquer ici

Cela permettra de connaître les avis de tous ceux qui les lisent

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La tomate modifiée : 1000x plus grosse que nature

Comment la tomate est-elle devenue si grosse ?

La tomate Solanum lycopersicum est devenue indispensable dans notre cuisine. Originaire d'Amérique, elle n'a pas toujours été ce fruit gros comme le poing !

On a récemment identifié comment la tomate a pu devenir, au cours de sa domestication, 1000x plus grosse que son ancêtre naturel. Une modification de l'expression d'un gène qui contrôle le nombre de carpelles de la fleur (et donc du fruit), ainsi qu'une modification - déjà connue -d'un gène qui booste la division cellulaire ont été favorisées par les agriculteurs depuis longtemps. Un autre gène dont l'expression contrôle la forme allongée de la tomate est aussi connu depuis peu.

Les tomates agricoles doivent leur taille à 2 modifications génétiques. On savait depuis un certain temps que nos ancêtres avaient sélectionné une mutation d'un régulateur de la division cellulaire fw2.2, qui produit des tissus plus épais et augmente la taille du fruit mais pas le nombre de loges ( fig 1 : de a à b)

Fig 1 : Il s'est produit 2 modifications génétiques depuis la tomate sauvage. Pour une image avec légende [img]

Dans Nature Genetics du 11 Mai Cong Bin, et al(2008) ont identifié un facteur de transcription YABBY-like transcription factor qui agit sur fasciated (chromosome 11) et surtout locule-number (chromosome 2) qui contrôlent le nombre de carpelles dans le formation de la fleur et donc du fruit. En multipliant ces loges, le fruit est augmenté en taille (de 2-4 loges ils ont modifié la tomate à plus de 8 en général dans les fruits actuels) Cf Fig 1 de b à c. Comme ces changements ne sont pas présents dans les tomates sauvages, ils pensent que nos ancêtres agriculteurs ont favorisés ces modifications génétiques produites par hasard et sélectionné les fruits pour leur effet combiné qui augmente de mille fois le volume de la tomate commerciale actuelle.

Une brève sur le sujet dans ScienceNow

Han Xiao, et al (2008) dans science du 14 mars ont aussi identifié récemment le gène qui détermine la forme plus ou moins allongée du fruit : le gène SUN qui n'est pas changé, mais une modification du contexte dans lequel il est (a cause d'un retrotransposon) produit beaucoup plus d'expression. Ainsi là aussi ce n'est pas tant le gène qui change, mais son degré d'expression

fig 4 : diversité des formes liées à IQD12 qui module l'expression de SUN Source : Han Xiao, et al (2008) Image complète [img]

E) Constitutive expression of IQD12 in the round-fruited LA1589 background results in extremely elongated fruit. Each fruit represents an independently transformed plant. Fruit from the nontransformed round-fruited NIL (LA1589pp) is shown for comparison. (F) RNAi-mediated reduced expression of IQD12 in the NIL carrying elongated fruit (LA1589ee) results in a notable reduction in fruit elongation. Each fruit represents an independently transformed plant.

Fig 5 : Quelques images de tomates Source : uniProt

En savoir plus sur la tomate Solanum lycopersicum :

Originaire d'amérique centrale, elle a été rapportée en Europe par C. Colomb en 1492 sauf erreur.

• Le positionnement systématique et des images sur uniProt

• On y apprend entre autres qu'elle s'appelle aussi Lycopersicon esculentum

• Le génome est disponible ici Mapviewer en vue chromosomes
• Elle a besoin de pas mal de lumière de d'azote on peut le trouver dans la base de données des indices Landolt mise en ligne par Y.Dethurens cf Lycopersicum esculentum
• On trouve les espèces du même genre comme la Morelle douce-amère Solanum dulcamara L. et sa répartition en Suisse dans swiss web flora

La dignité des plantes menacée ?

Nos lois sur la "dignité des plantes" étonnent le monde scientifique ... Peut-être que ces recherches ne pourraient pas avoir lieu chez nous ?

Les lois suisse de protection de la dignité des plantes qui exigent que l'expérimentation respecte la dignité des plantes aussi pour recevoir du financement a surpris la communauté scientifique mondiale et nous vaut d'être dans les News de la revue Nature Swiss 'dignity' law is threat to plant biology

Fig 6 : des conditions de vie respectant la dignité de la plante ? Source J. RICHARDSON/CORBIS Nature [img]

Nous vivons un monde aux priorités étonnantes...

Sources :

• Abbott Alison Swiss 'dignity' law is threat to plant biology Nature News 23 April 2008 | Nature | doi:10.1038/452919a
• Cong Bin, et Al. (2008)
Regulatory change in YABBY-like transcription factor led to evolution of extreme fruit size during tomato domesticationNature Genetics Published online: 11 May 2008 | doi:10.1038/ng.144
• Han Xiao,et Al. A Retrotransposon-Mediated Gene Duplication Underlies Morphological Variation of Tomato Fruit Science 14 March 2008: Vol. 319. no. 5869, pp. 1527 - 1530 DOI:10.1126/science.1153040
• Brève sur le sujet dans ScienceNow