mercredi 28 mars 2007

Des goûts et des chaleurs ...

Nous avons probablement tous entendu, et même mesuré (!) que la langue détectait 4 saveurs ( salé, sucré, acide, amer) à certains endroits particuliers de la langue et des ouvrages presque récents le répètent encore : intranet.jpg par exemple Anselme, Bruno. (1997) Le corps humain, Ed Nathan Paris p. 21

il y a 5 saveurs sur la langue...
Un review par Jayaram Chandrashekar et al dans Nature nous apprend qu'il y a en fait 5 saveurs

On y apprend aussi que le codage de nos récepteurs chimiques (olfaction et goût) se fait à l'aide de récepteurs spécialisés pour un type de goût (Taste-receptor cells = TRC), avec une voie neuronale propre. l'article fait le point sur ce qu'on sait à propos des interactions entre ces saveurs, les récepteurs, et les neurones qui y sont connectés. Une référence à garder pour des élèves curieux ou des TM...) intranet.pdf

Inégaux devant l'amertume ; protégés du cancer ?
La sensibilité aux goûts est très variable. Linda Bartoshuk de la Yale University School of Medicine (article) a montré que la sensibilité à l'amertume accrue chez certains pouvait les inciter à éviter des légumes et fruits protecteurs contre le cancer. L'amertume a parfois du bon !

Pourquoi le poivre est brûlant et la menthe fait froid ?
Un autre review sur la peau (Lumpkin Ellen et Al. ) nous apprend que ces substances activent "à tort" des récepteurs à la température : le poivre et les piments contiennent de la Capsaicine qui active les récepteurs TRPV1 qui normalement sont les récepteurs à une augmentation douloureuse de la température. (Nocicepteurs)
Le menthol -qui est présent dans la menthe évidemment -active un récepteur TRPM8 qui normalement nous indique un refroidissement de la peau.
Dans les 2 cas c'est bien sûr une illusion de froid ou de chaud !
Cet article remarquable précise bien la manière dont la température est perçue ... mais ça c'est une autre histoire !

Sources
  • Anselme, Bruno. (1997) Le corps humain, Ed Nathan Paris p. 21
  • Jayaram Chandrashekar, Mark A. Hoon, Nicholas J. P. Ryba and Charles S. Zuker Review ArticleThe receptors and cells for mammalian taste Nature 444, 288-294 (16 November 2006) | doi:10.1038/nature05401;
  • Sara Abdulla :
  • Why life is sweeter for some Nature news 19 February 2001; | doi:10.1038
  • Ellen A. Lumpkin1 and Michael J. Caterina Review Article Mechanisms of sensory transduction in the skin Nature 445, 858-865 (22 February 2007) | oi:10.1038/nature05662;

lundi 26 mars 2007

Ménage à trois dans un ovule ?

Des années durant, j'ai répété à mes élèves que c'était impossible qu'un ovule soit fécondé par 2 spermatozoïdes en même temps... (parfois avec une mise en garde théorique que jamais et toujours en biologie étaient des mots dangereux...) D'ailleurs Science et Vie de ce mois répond à cette question-là et de manière classique : "C'est un fait : sur les millions de spermatozoïdes en compétition, un seul parviendra à féconder l'ovule." (intranet)

Non seulement ça peut arriver (1% des conceptions) et en général c'est létal, mais Vivienne Souter, du Banner Good Samaritan Medical Center à Phoenix, Arizona a même identifié 2 jumeaux qui semblent issus d'une de ces très rares doubles fécondations (1). Ces jumeaux sont donc très très rares !

Ils sont identiques par leur coté maternel, et différents du côté paternels. En plus l'un est hermaphrodite l'autre mâle. Cela s'explique par le fait qu'ils sont chimères.

Vraisemblablement l'ovule fécondé par 2 spermatozoïdes donc avec 3 jeux de chromosomes au lieu de 2 s'est divisé (au stade 2 cellules peut-être ?) en perdant les chromosomes excédentaires, mais dans une des cellules ils ont perdu les chromosomes d'un spermato et dans l'autre cellule ceux de l'autre spermato...

Et les mitochondries du spermatozoïde ?
Sur un sujet connexe Schon et al ont trouvé (3) que Dolly n'était pas complètement le clone de sa mère ... elle avait les mitochondries de l'ovule qui a accueilli le noyau par fusion avec une cellule de glande mammaire.
Mais où sont passé les mitochondries de la cellule mammaire ? Comme les mitochondries du spermatozoïde, elles sont activement détruites ne laissant que les mitochondries de l'ovocyte. Ce qui explique la transmission maternelle de l'ADN mitochondrial

References

mercredi 21 mars 2007

La peau, sa couleur et le soleil


Alors que le printemps est sur nos calendriers mais pas vraiment dans les jardins... notre envie d'exposer notre peau aux doux rayons du soleil est maximale.

Nature a fait un dossier spécial sur la peau ( gratuitement accessible) On y trouve de bons reviews entre autres :
  • Sur la couleur de la peau :
Melanocyte biology and skin pigmentation Lin et al. : les mélanocytes produisent la mélanine (eumélanine pour le brun et le noir, phaeomélanine pour les rouquins) qui est transférée aux kératinocytes voisins pour colorer la peau et les cheveux.

Fig 1 : a les flèches indiquent les mélanosomes (en rose en dessous le derme et en bleu les cellules l'épiderme), b les mélanosomes sont visibles en brun. c.d.e.f la mélanine est responsable de la coloration du pelage ou de la peau chez de nombreux animaux.

A quoi tient la couleur de la peau ?
On n'a pas l'espoir de trouver "le gène de la couleur de la peau" , il y a plus de 100 loci impliqués dans la pigmentation humaine, mais l'un : melanocortin-1 receptor (MC1R) semble jour un rôle primordial. (more ...) on en connait plus de 30 allèles.
La pigmentation est probablement sélectionnée en fonction de l'intensité du soleil aux diverses latitudes : la nécessaire protection contre les UV sélectionne des peaux foncées là où le soleil abonde et la nécessité de produire assez vitamine D favorise les peaux claires là ou il est rare.

  • A propos de crèmes solaires
La protection solaire des crèmes 'sun protection factor' (SPF), est mesurée par la dose nécessaire d'UV pour produire une rougeur en 24h d'exposition sur une peau AVEC crèmes comparée à de la peau non protégée. ( s'il faut 8x plus d'UV pour le même effet, le facteur est 8) Actuellement le SPF est principalement mesuré pour les UVB (290-320 nm) que l'on sait causer des dégats à l'ADN, mais certaines crèmes protègent aussi des UVA (320-400 nm) que l'on suspecte de plus en plus d'avoir un effet cancérigène également.
La crème solaire ne semble pas empêcher la production de vitamine D.

L'effet protecteur contre les cancers est -de manière assez troublante- peu clair : pour certains cancers, l'effet semble net, mais pour le tristement célèbre mélanome l'effet est très ambigu.
Sans qu'on puisse être sûr, on se demande si une protection accrue -indiscutablement efficace contre les coups de soleil- pourrait inciter les gens à s'exposer plus et finalement à un plus grand risque de ce cancer-là ?
Clairement il ne faut pas abandonner les crème solaires, qui protègent contre les coups de soleil et plusieurs autres cancers, mais contre le mélanome il faut peut-être être plus prudent encore " an alternative prevention strategy for now is to stay out of the sun."


Sources :

mardi 20 mars 2007

le propre de l'homme : ni le futur ni l'outil ...

Le propre de l'homme ne serait ni le futur ni l'outil ...

Des sagaies chez les chimpanzées !

On a souvent dit que l'outil était le propre de l'homme. On sait pourtant que de nombreux animaux en utilisent surtout parmi les autres primates (des gorilles qui utilisent des branches pour sonder la profondeur de l'eau News @Nature ou qu'il y ait une transmission différente par groupes, donc une sorte de cultures news@Nature ) : on vient de trouver que les armes aussi ne sont pas notre exclusivité. Et ce sont des femelles qui les utilisent (encore un cliché qui en prend un coup : elles sont peut-être de Mars ?)

Une cervelle d'oiseau qui anticipe le futur !
Chez une sorte de Geai Aphelocoma_californica, Nicola Clayton (c'est une femme pour casser encore des stéréotypes ) a laissé les oiseaux dans différentes cages , où ils étaient nourris ou non le matin. Elle a observé qu'ils savent prévoir : ils mettent de coté des graines en grande quantité le soir avant si ils sont dans les pièces où ils ne seront pas nourris le lendemain.
N.B: c'est un corvidé au cerveau particulièrement grand pour des oiseaux (proportionnellement plus que les chimpanzés) le cliché de la cervelle d'oiseau en prend un coup !

Position systématique Animal-Diversity Web

dimanche 18 mars 2007

Le noyau bien rangé : Chaque chromosome à sa place !

Le noyau -hors mitose- est souvent décrit comme une grosse pelote de chromatine , or on découvre qu'il y a des territoires dans ce noyau pour chaque chromosome (qu'on peut même marquer en couleurs différentes) Dans un article récent, Karen Meaburn et Tom Misteli explorent l'idée de 'territoire chromosomien', le microhabitat à l'intérieur du noyau qui apparaît de plus en plus comme un facteur important de la régulation des gènes et de la stabilité des génome face à la maladie chez les eukaryotes.


Figure tirée de Meaburn et al. : En a les territoires sont visualisés avec des marqueurs fluorescents. Dans une cellule de foie de souris, on a marqué le chromosome 12 en rouge, le 14 en vert et le 15 en bleu. b : un fibroblaste humain. En c, on voit que les territoires chromosomiens sont de forme complexe et peu compacts.

Sources :

Cet ADN est intéressant, égal d'où il sort ?

Jusqu'ici on considérait -sans trop savoir pourquoi- que le séquençage d'un ADN présupposait qu'on sache de quel organisme cet ADN provenait.

Or on voit de plus en plus clairement combien l'ADN des êtres vivants est semblable et donc que pour comprendre la fonction d'une protéine, il est souvent utile de comparer son ADN aux autres ADN semblables -notamment avec Blast-. On peut ainsi émettre des hypothèses à partir des fonctions connues de ces protéines homologues chez la souris ou un autre animal.

Parfois on cherche une enzyme qui une activité particulière, sans avoir besoin de connaître l'organisme où elle s'exprime.

Exemple :
On sait combien le sol est riche en réactions qui pourraient être utile, purification, detoxification, fixation de l'azote etc. mais c'est un monde peu connu, d'autant plus que 99% des bactéries du sol ne peuvent être cultivées au labo. Or dans un seul échantillon de sol du désert des chercheurs ont identifié plus de 100 nouvelles enzymes (des esterases) : jusqu'alors ils n'en connaissaient que 200 !

Exemple :
On a extrait l'adn dans le tube digestif des termites, afin d'y trouver des enzymes capables de digérer la cellulose : afin de valoriser le bois, la paille et de nombreuses plantes , et un biocarburant pourrait être au bout de la chaîne. Le nom de l'espèce chez qui cet enzyme sera trouvée n'est pas de la plus haute importance.

Métagénomique ?
On parle de métagénomique de séquençage de masse ou d'ADN écologique
C'est encore Venter qui est souvent cité comme pionnier sur cette question-là : il a séquencé 6.3 milliards de bases à partir d'échantillons de la mer des Sargasses et y a trouvé des millions de nouveaux gènes, 1700 nouvelles familles de protéines et estimé qu'il y avait là 1800 nouvelles espèces.

Séquençage aveugle ?
D'un autre côté une analyse purement bioinformatique peut mener à des absurdités. Les évolutionnistes ont été sidérés de voir en 2001 dans l'euphorie de l'annonce de la séquence complète du génome humain, que l'équipe Human Genome Project avait annoncé que nous avions 100-200 gènes qui nous venaient directement des bactéries. ( Au lieu d'un ancêtre commun avec les B. qui ne sont bien sûr pas nos ancêtres ...) News@nature Linnaeus at 300: We are family

Autant on ne peut plus ignorer les développements de la biologie In Silico, et la BIST, autant il ne faut pas oublier qu'elle n'est qu'UNE partie de la biologie et ne prend tout son sens qu'intégrée aux autres dimensions !

Parfois ça me rappelle la guégerre des tenants de la biologie in Vivo et in Vitro d'il y a une trentaine d'années...


Sources et liens :

mercredi 14 mars 2007

Un gène suffit à rendre asocial ?

Un article récent de Jin et al. au Japon, révèle le rôle critique d'une protéine chez la souris, la CD38 pour le comportement maternel et les interactions sociales. (On savait que ce CD38 est aussi exprimé sur les lymphocytes) Sans ce gène, le comportement maternel des souris femelles est très sévèrement atteint : elles ignorent leurs petits et les laissent dans les coins de la cage. Quant aux mâles ils ne reconnaissent pas les individus rencontrés peu avant. On a observé une forte baisse de l'Ocytocine (OT) chez ces souris ou l'injection de cette OT ou du gène CD38 dans l'hypothalamus, restituent les comportements normaux. (Intranet.pdf)
Les symptômes ressemblent beaucoup à l'autisme et la question du rôle de CD38 dans l'autisme est posée.

On sait depuis peu que l'Ocytocine (et la vasopressine) jouent un rôle central pour l'attachement "Les travaux expérimentaux montrent que les deux peptides sont impliqués dans toutes les formes d'attachement recensées chez divers mammifères. L'injection d'un supplément d'Ocytocine dans le cerveau de campagnols femelles monogames accélère leur capacité à former un lien stable avec un partenaire. Il en va de même pour les mâles si on leur injecte de la vasopressine. Les parents rats maltraitent leurs ratons si un antagoniste bloque leurs récepteurs de l'Ocytocine; or, des ratons dans le cerveau desquels on a introduit un antagoniste de l'Ocytocine ne font plus la différence entre leur mère et une autre femelle." (Postel-vinay, 2004)(intranet.pdf)

"Dissociée de la sexualité, la chimie de l'attachement déborde donc largement le cadre de la monogamie et de l'amour passion. Elle englobe l'amour parental, l'amour filial et les relations amicales. Or, les expériences montrent qu'elle est aussi intimement associée à la chimie du stress et à celle de la récompense, deux systèmes qui jouent l'un et l'autre un rôle essentiel dans l'évolution des espèces."(Postel-vinay, 2004)

Tout cela suggère que l'amour (pas le coup de foudre... mais l'attachement durable) serait une affaire d'Ocytocine chez les femelles et de vasopressine chez les mâles. Sans doute simpliste. Mais on ne peut plus écarter d'un revers de main la nature chimique des divers comportements que globalement on appelle amour.

On n'est pas encore capable d'injecter un peu d'Ocytocine ou de vasopressine aux femmes et aux maris infidèles... mais qui sait ?

Assez troublant, non ?

Sources et compléments d'info
Liens connexe : Phéromones et séduction :

mardi 13 mars 2007

Qui a le plus grand ... ADN ?

A propos de la taille des génomes , on pose souvent la question : y a-t-il des organismes avec un plus grand ADN que nous ?

C'est vexant de voir que nous n'avons pas -du tout - le génome le plus grand du monde vivant !
Il y a une base de données exclusivement sur la taille des génomes, GenomeSize
At present, the range in published eukaryote genome sizes is between about 0.0023pg in the parasitic microsporidium Encephalitozoon intestinalis (Vivares 1999), and 1,400pg in another protist, the free-living amoeba Chaos chaos (Friz 1968) - a greater than 600,000-fold difference.

samedi 10 mars 2007

Le parfum de rose améliore la mémoire ?


Dans un article publié par l'équipe de Jan BORN à Lübeck dans la revue Science révèle que des étudiants qui ont appris (tache visuo-spatiale) un soir en présence du parfum de roses, et qui ont ensuite été soumis à cette même odeur durant leur sommeil ont mieux mémorisé (97%) que ceux qui n'ont pas été soumis à l'odeur la nuit (87%).
Figure intranet
Pour obtenir cet effet le timing est important : il faut l'odeur lors des phases de sommeil à "ondes lentes" (ce n'est donc pas durant le sommeil paradoxal ou REM qu'on pense être le moment de la plupart des rêves.)
En effet une odeur toute la nuit n'aurait pas d'effet, car on ne perçoit plus les odeurs stables (Habituation)

Ces données cadrent bien avec la vision de Schacter par exemple qui montre qu'on le reconstruit quand on évoque un souvenir. Le souvenir est évoqué plus facilement quand on se replonge dans l'état émotionnel où on était.

Il ont aussi par IRM confirmé le rôle de l'hippocampe (image intranet) dans la consolidation de la mémoire déclarative ( celle qui nous permet de dire, d'énoncer ; par opposition à procédurale: conduire, patiner,... à épisodique : j'ai passé ma matu' un jour de pluie, et à de travail : se souvenir d'un numéro de téléphone le temps de le composer)

L'important c'est la ROSE ....

Sources :
Plus d'info
  • Sur l'odeur : Nature Insight: Chemical Sensing
  • Schacter, D. L. (1999). À la recherche de la mémoire Le passé, l'esprit et le cerveau. Bruxelles: De Boeck.

Surveillez bien Science et Vie : un article sur le sujet paraitra dans une des prochains numéros je parie !

jeudi 8 mars 2007

L'électricité pour guérir les plaies ?!

Deux recherches récentes ressortent une approche qui peut susciter des haussements de sourcils : appliquer un courant électrique pour mieux cicatriser voire régénérer.

On sait que les batraciens peuvent régénérer un membre entier ou une queue (avec les vertèbres, la moelle, les vaisseaux etc..) On sait que des courants électriques (micro-ampères) se forment lorsqu'une plaie met en contact électrique les tissus profonds et la surface et que ces courants guident les cellules pour fermer les plaies (éléctrotaxie ). On a mesuré ces courants depuis plus de 150 ans.

On sait que ces courants peuvent être renforcés pour guider les cellules lors de la cicatrisation et accélérer la cicatrisation ou la bloquer. On a identifié l'an passé les voies biochimiques et les gènes impliqués ( Zhao et al 1996).

Levin et al. montrent maintenant qu'une pompe à protons la V-ATPase H+ pump est nécessaire et suffisante pour déclencher cette régénération chez Xenopus et que ces gradients électriques restaurent la différenciation et la croissance de la queue chez ces têtards. (

L'espoir de régénérer un bras chez les amputés est encore lointain, mais chez les mammifères on note quand même la croissance des bois chez les cerfs ( 1mm/ jour) avec l'os, la peau, les nerfs, les vaisseaux ! Et chez les enfants de moins de 7 ans on a vu des extrémités de doigts repousser.

Levin pense que comme toutes les interactions complexes permettant cette croissance sont encodés dans nos gènes, il suffirait de trouver comment les ré-enclencher : et il émet l'hypothèse que peut-être des courants bien ajustés pourraient être l'interrupteur qui active le processus.

Remarque : Il est normal qu'un chercheur soit optimiste sur les débouchés de ses travaux !

Vous voilà au courant... !

Sources :
Les détails techniques d'un protocole de cicatrisation facilitée par l'électricité utilisé -marginalement il semble -en médecine.

mercredi 7 mars 2007

Moins d'allergies grâce au lait de ferme ?

Un article à Swissinfo Intranet parle d'une étude (de Marco Waser à l'Institute de médecine Sociale et Préventive de l'uni de Bâle) qui montre que les enfants - élevés ou non à la ferme- mais qui ont bu du lait provenant directement de la ferme sont nettement moins susceptibles de devenir allergiques ou asthmatiques. Etonnament l'effet protecteur ne dépend pas de la consommation d'autres produits de la ferme comme les fruits ou les légumes.

Pour expliquer ces résultats ils invoquent entre autres l'hypothèse hygiéniste qui explique la recrudescence des allergies dans le monde occidental à un manque d'exposition des jeunes enfants à un éventail suffisant d'agents pathogènes pour développer un bon équilibrage du système immunitaire.
En particulier l'activation des voies impliquant notamment IgE et mastocytes qui luttent normalement contre des parasites ( "gros" microbes genre vers parasites ) semble n'avoir pas pu être faite suffisamment dans la petite enfance pour éviter la surréaction de ces voies et l'allergie.

Pour approfondir :
N.B.
Vous saviez que de très nombreux excellents bouquins sont pleinement accessibles on-line ici :
NCBI Bookshelf
(en fait on peut tout voir sur la base d'une recherche , pas voir les pages l'une après l'autre...)

La chauve-souris mangeuses d'oiseaux



Une grande chauve-souris la Grande Noctule Nyctalus lasiopterus qu'on pensait être insectivore s'avère se repaître d'oiseaux lors des grandes migrations de passereaux d'automne et de printemps: c'est ce que les résultats d'une étude menée par une équipe de biologistes ...dont Raphael Arlettaz de l'Uni Bern.
Cette hypothèse audacieuse date de quelques années et paraissait difficile à accepter parce que ces chauve-souris enveloppent leur proie dans les ailes pour les tuer et les manger. Il paraissait difficile d'imaginer cela en vol avec un oiseau comme proie !
Ils ont mesuré les proportions des isotopes stable de Carbone et d'Azote dans le sang pour déterminer le régime alimentaire des Noctules.
Ces résultats confirment l'hypothèse que ces Noctules se nourrissent des passereaux volant la nuit. Chassant la nuit à 700m du sol ils n'ont aucune concurrence des faucons ou d'autres...

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Sur le site du cscf on trouve qu'en Suisse elle est répertoriée a 2 endroits seulement cf la carte
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Position systématique sur le site ADW animal diversity . image

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L'article : Popa-Lisseanu A., et al. PLoS ONE, doi: 10.1371/journal.pone.0000205.g002 (2007).

abstract ici @pubmed http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?CMD=search&DB=pubmed
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Light-show du poulpe géant !


Un immense (> 2.3m) céphalopode des profondeurs Taningia danae lien vers Tree -of- life , qu'on trouve parfois dans les estomacs des cachalots était considéré comme plutôt lent.

Une superbe vidéo a été réalisée au large des iles Ogasawara du Japon par Tsunemi Kubodera du National Science Museum in Tokyo
La vidéo est ici, et on y voit l'animal effectuer une sorte de danse superbe avec ses bras munis de photophores luminescents. Il pourrait s'agir d'une forme de parade ou d'une attaque.

On découvre qu'il est très rapide ( > 9km/h)

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lien vers Tree -of- life Taningia danae
lien vers l'article avec d'autres vidéos : Observations of wild hunting behaviour and bioluminescence of a large deep-sea, eight-armed squid, Taningia danae

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Published online: 14 February 2007; | doi:10.1038/news070212-4
Squid vid shows swimming surprise
voir la video
ici
" Japanese researchers have gained an insight into the behaviour of the elusive Taningia danae, one of the world's largest squid species, thanks to the first footage of the deep-sea creature. The video reveals that the animal is a speedy swimmer - not, as was thought, a lazy drifter."

References

1. Kubodera T., et al. Proc. R. Soc. B, doi:10.1098/rspb.2006.0236 (2007

Le MP3 Intelligent ?

Afin d'écouter quelque chose d'intelligent sur ces iPod , et autres lecteurs de MP3 que vous avez ....

Des émissions à la carte : des Podcast (en français : baladodiffusion): On les charge sur l'ordinateur puis le lecteur iPod ou on grave un cd et on l'écoute dans la voiture, ou dans les files d'attente en bas des pistes ...


Il y a chaque fois une adresse sur le site (subscribe ou feed ) : il suffit de copier-coller ou glisser-déposer dans votre lecteur de Podcast ( iTunes par exemple)


Parmi de nombreux sites je vous ai sélectionné Nature, Science, et Science & the City

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26 January 2007
Science Podcast: Disrupting Smoking Addiction, the Plague Bacterium, How Grasses Beat the Heat, and More
Recovering brain-damage patients show a remarkable ability to kick smoking habits; Yersinia pestis and its tricks; a three-way symbiosis confers thermal tolerance; and more (33 minutes)
http://www.sciencemag.org/feature/misc/podcast/feed.html

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8 February 2007 | Listen

Choosy seals, transporting light pulses, cannabinoids for Parkinson’s, climate change both ancient and modern, and what gut bugs tell us about human evolution.
http://www.nature.com/nature/podcast/index.html

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Science & the City
Science & the City delivers a podcast featuring interviews, conversations, and lectures by noted scientists and authors. To learn more, please visit us at www.scienceandthecity.org.
http://www.nyas.org/podcasts/nyaspodcast.xml