jeudi 12 juin 2008

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 !
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jeudi 5 juin 2008

Brèves; pour égayer les corrections et les examens

Quelques brèves pour égayer les corrections et les examens

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


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

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)

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

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


Prolune est à l'heure !!!


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

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mercredi 4 juin 2008

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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jeudi 22 mai 2008

un an de Science pour 50$ ?

Envie d'approfondir vous-mêmes ?

De pouvoir trouver les articles en classe

De savoir tout de suite ...

d'aller à la source ?
Pour ceux qui lisent assez d'anglais... une offre spéciale d'un abonnement d'une année a Science format digital pour 50$ si on est étudiant... et 100$ sinon.



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jeudi 15 mai 2008

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 :
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mercredi 7 mai 2008

L'évolution , les gènes le lait et les migrations

Genome-wide et worldwide ?

On peut de nos jours analyser les variations dans des populations humaines sur l'ensemble de leur génome : Genome-wide et pour de nombreuses populations worldwide. Il y a sans doute un effet de mode et des titres impressionnants avec "des millions de ...".

"Une nouvelle étude se penche sur les changements dans les gènes et les migrations des populations sur tout le globe. Pour la première fois, toutes les populations ont été soigneusement étudiées, et plus d'un demi million de points de divergence sont couverts. Les résultats viennent renforcer la thèse d'une migration à partir de l'Afrique."
(Source Questions-science.com (fr))

Une nouvelle technique , une nouvelle mode ?
Néanmoins chaque fois qu'une nouvelle technique rend possible de nouvelles expériences, on voit bien que notre manière de comprendre le domaine en ressort irréversiblement changée. Les énormes bases de données génomiques, notamment celles sur les différences inter-individuelles (DbSNP, HapMap, etc), la formidable accélération du séquençage, les outils de traitement informatique et statistique ont rendu possible un glissement d'une vision DU génome humain (comme si il était unique !) à la comparaison DES génomes de différents individus et finalement de populations.
La biologie change... avec les technologies ! La BIST permet ici aussi des approches plus exhaustives et les publications abondent ! D'un côté il faut savoir prendre de la distance, laisser l'excitation retomber pour distinguer l'important de l'anecdotique. D'un autre côté il ne faut pas laisser passer l'occasion de susciter l'enthousiasme chez nos élèves !
Voici une petite sélection commentée spécialement pour vous avec les liens pour approfondir.

Beyond Out of Africa
Dans un article de Science (Li et al. 2008) étudient la diversité humaine sur la base de 650'000 SNP séquencés chez 981 individus de 51 populations. Les données proviennent du Human Genome Diversity Panel (HGDP-CEPH) Librement accessibles à partir d'ici
Leurs résultats confirment bien une origine africaine de l'espèce humaine et une gradation des différences entre les population le long de leurs migrations : la figure 1 évoque bien cette différence graduelle par cette sorte d'arc-en-ciel.
Un français s'y trouve ainsi presque à mi-chemin entre un Bushman (San) et un Papou. (N'en déplaise à certains qui classent les gens par la couleur de leur peau !).
Il est amusant de noter aussi que cette analyse distingue lees Orcadian, Français, et Italiens du nord des populations de Bergame et de Toscagne ou des Basques.
Individual ancestry and population dendrogram. (A) Regional ancestry inferred with the frappe program at K = 7 (13) and plotted with the Distruct program (31). Each individual is represented by a vertical line partitioned into colored segments whose lengths correspond to his/her ancestry coefficients in up to seven inferred ancestral groups. Population labels were added only after each individual's ancestry had been estimated; they were used to order the samples in plotting. (B) Maximum likelihood tree of 51 populations. Branches are colored according to continents/regions. * indicates the root of the tree, also where the chimpanzee branch is located. [View Larger Version of this Image]

Presque en même temps deux articles publié dans Nature ( Editor's summary ici) apportent d'autre information sur la diversité de nos populations

Les africains plus riches et solides génétiquement ?
Kirk E. Lohmueller, et al.(2008) ont étudié le nombre de mutations défavorables sur 10'000 gènes dans des individus américains plus ou moins représentatifs de populations d'origine africaine et européenne et trouvé que la diversité génétique est plus grande chez ceux d'ascendance africaine (AA), et que les individus d'ascendance européenne (EA) ont plus de mutations défavorables dans leur génome que les AA. Cela s'expliquerait bien avec l'hypothèse d'une sortie d'Afrique par une population en petit nombre avec un effet d'étranglement qui limite la diversité. Les AA ont une diversité génétique plus élevée (EA :55.4%, AA : 47.0% ; ) Les SNP considérés comme défavorables probably damaging ( EA :15.9% ; AA : 12.1% ;).
Fig 2 : L'effet d'étranglement limite aléatoirement la diversité (source Understanding evolution @ Berkely)

Out of africa confirmé
Jakobsson et al. (2008) analysent 29 populations du Human Genome Diversity Project. Après avoir genotypé plus de 500,000 marqueurs (SNP (cf ici) et CNV Copy-Number Variants : des séquences dont le nombre varie) : leurs données confirment un déséquilibre de linkage à corréler à la distance géographique depuis l'Afrique. Le modèle multirégional perd encore du terrain.

582 gènes qui ont évolué récemment
Dans une news de Science, Gibbons, Ann. (2008) décrit les résultats de l'équipe de Lluis Quintana-Murci, qui ont analysé 2.8 millions de SNP sur 210 individus du International HapMap Project , ils se sont focalisés sur 15,259 mutations non synonymes, qui modifient donc la séquence d'acides aminés et donc la fonction du gène. Il ont recherché les mutations qui changent le plus comparées aux autres (donc probablement soumises à une sélection positive) et ont identifié 582 gènes dont 50 semblent être des adaptations à des maladies ou des changements d'alimentation. Il s'agit de la régulation de l'insuline, de la digestion des sucres et de l'amidon, du métabolisme de l'alcool, et le zinc, du transport des graisses, de la régulation du système immunitaire face aux agents pathogènes , et de la réparation et duplication de l'ADN.

Pour John Hawks de l'University of Wisconsin, Madison, qui a participé au projet, les mutations qui protègent du diabète et de l'obésité ont probablement été sélectionnées pour s'adapter à des régimes issus de l'agriculture: par exemple une meilleure digestion de l'amidon est critique quand l'alimentation dépend fortement de quelques céréales seulement.
Anne Gibbons parlait en décembre 2007 dans une autre news de Science (Human Evolution Is Speeding Up) d'autres chercheurs (Hawks et al. excellent site de l'auteur) qui ont analysé 270 individus du HapMap project . et ont noté une évolution beaucoup plus rapide depuis 40'000 ans et même 100fois plus rapide depuis 5000 ans. Ils ont repéré 1800 gènes ainsi accélérés ( env 7% de notre génome) qui semblent en rapport avec des changements de régime alimentaire, (digestion de l'amidon, des acides gras et du lactose), mais aussi en réponse à des maladies.

L'adaptation au lait... une évolution récente ?
Fig 3 : Dans les populations d'éleveurs la sélection pour garder l'activité de la lactase a du être très forte. Source Check, Erika (2006) Nature SVEN TORFINN/PANOS

On sait que le lactose est indigeste pour la plupart des adultes (les européens sont une exception notable), car le gène pour la lactase (qui coupe le lactose en galactose et glucose) n'est plus exprimé après le sevrage. Check nous dit que quand un adulte boit du lait, certaines bactéries intestinales s'en occupent et cela produit des désagréments (Ballonnements, diarrhées, nausées, coliques et douleurs abdominales), qui font que la plupart des adultes cessent d'en boire.
Dans deux articles récents l'évolution récente de la digestion du lactose a été mise en évidence : Check, Erika (2007) Ancient DNA solves milk mystery (intranet.pdf) Erika Check (2006) Human evolution How Africa learned to love the cow (Intranet.pdf)

La persistance de la lactase a été étudiée notamment par Tishkoff, S. A. et al. (2006): ils ont trouvé une mutation en amont du gène de la lactase qui le régulerait. Cette mutation se serait produite il y a 3000 à 7000 ans. On a ensuite trouvé une 2ème mutation différente - chez des personnes originaires de la région de la Tanzanie - qui a le même effet : un cas de convergence digne de figurer dans nos Campbell et autres Raven.
Il est mentionné dans la Recherche février 2007 (intranet.jpg)

L'idée que la vitesse de l'évolution n'est pas constante - la théorie des équilibres ponctués chère à Eldredge et S .J. Gould - s'en trouve renforcée...


Sources
update : lien sur un article de la Recherche
8 mars : corrigé des liens sur des images et supprimé des images
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mercredi 30 avril 2008

L'"ADN poubelle" aux oubliettes ! L'ARN règne ?

L'ARN prend le pouvoir ?

Fig 1 : le classique schéma ADn ARN Protéine ( cliquer pour agrandir)

On sait depuis un bon moment que le trop classique schéma ADN-ARN-protéine est en gros correct, mais incomplet (Cf Bio-review) (cf aussi Les 7 complications du dogme S&V intranet.jpg)

Science a publié récemment un dossier Gene Regulation qui met bien en évidence le rôle de plus en plus central de l'ARN,


Fig 2 L'ARN participe aux régulations de l'expression
Il y une vidéo par John Mattick, et al. discutant du rôle de l'ARN comme molécule centrale de la vie. On connaît évidemment leur rôle d'ARNmessager. Mais comment les ~25'000 gènes humains peuvent coder toutes les protéines (plus d 'un million ! selon M.-C. Blatter de Swissprot) est une belle question d'élève intelligent. Et bien difficile à répondre !

L'ARN est sans doute une partie de la réponse !
On ne parle plus seulement de gènes pour l'ADN codant une protéine, mais aussi de gènes à ARN RNA Gene : certains ont une activité catalytique, de nombreux ARN sont impliqués dans les réseaux de régulation.
Ils discutent comment elle pourrait bien avoir été la molécule originale de la vie, par ses capacités catalytiques et autoréplicatives. L'ADN aurait été mis a profit à cause de sa plus grande stabilité.
Ils voient un rôle fortement accru pour l'ARN dans le futur.

Le rôle des ARN de toutes sortes ( MiRNA, SiRNA, Riboswitch etc) dans toutes sortes de mécanismes et de dysfonctionnements ou maladies est discuté dans MicroRNAs Make Big Impression in Disease After Diseas par Jennifer Couzin

L'"ADN poubelle" aux oubliettes ! 93% exprimé !
Dans cet article de ce même numéro, Amaral et al. (2008) révèlent combien l'expression de Junk DNA n'a plus guère de sens !

Le projet ENCODE a montré que 93% des nucléotides du génome humain analysé sont transcrits dans différentes cellules, alors que ~1.2 % code pour des protéines. Cela signifie pour Amaral qu'il pourrait bien y avoir un large réservoir d'ARN biologiquement significatifs.

Ce que font tous ces ncRNA (non-codingRNA) est encore l'affaire de débats, mais le fait qu'ils soient très conservés (On les retrouve très peu changés chez de très nombreux organismes) suggère des rôles importants et maintenus par sélection au cours de l'évolution. Plusieurs exemples sont présentés.

Ce qui nous distingue du chimpanzé : surtout de l'ARN ?
Un des plus frappants exemples est sans doute l'ARN HAR1 (Human-Accelerated-Region) : Dans la quête des différences entre l'homme et son plus proche cousin, le chimpanzé on a cherché les gènes qui nous différencieraient, on n'en a trouvé que très peu, et récemment on a exploré les zones de l'ensemble du génome qui ont changé particulièrement vite entre le chimpanzé et nous. Ils ont trouvé une séquence (HAR1) qui s'exprime spécifiquement en ARN lors du développement embryonnaire du néocortex entre la 7ème et la 19ème semaine. (Pollard et al., 2006) (Intranet.pdf) Ils emploient ici aussi l'expression de Gène ARN.

Parmi ces roles de l'ARN , relevons :
-Régulation de l'expression par des modifications des histones, de la structure de l'ADN et d'autres effets épigénétiques
-Régulation par l'interférence ARN mis en évidence par le prix Nobel 07(Cf Bio-review de janvier08)
-Splicing alternatif.

Fig 3 :
Quelque uns des mécanismes par lesquels les ARN régulent l'expression Tiré de Amaral et al. [Image]


Que sont ces Riboswitches ?
Ronald R. Breaker les décrit un peu comme des protéines telles que le fameux répresseur dans l'opérnon Lac ( simulation éducative Lac-dule ici) des ARN spéciaux Riboswitch sont capables de contrôler l'expression de l'ADN. Il pourraient bien être les premiers éléments régulateurs de l'expression, ils sont souvent aussi efficaces que les protéines : si un métabolite se lie à leur site (aptamer)de liaison ils sont susceptibles de changements de conformation qui les font se lier à l'ADN et modifier l'expression ou l'épissage (splicing).
On en découvre de plus en plus mais surtout chez les bactéries
Fig 4: Deux exemples de riboswitch TPP menant à un splicing différent : en haut le gène NMT1 chez N. crassa, en bas le gène THIC chez Arabidopsis thaliana.

L'ADN reste fondamental !
Ainsi l'ADN , tout en restant fondamental ne serait plus si central dans le fonctionnement ; pour risquer une image osée - l'ADN serait le Disque dur, et l'ARN la mémoire vive et le processeur ?

Sources :
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mercredi 23 avril 2008

Brèves-04-08

Une nouvelle rubrique :
Plutôt qu'un sujet développé un peu plus à fond, une nouvelle rubrique occasionelle "Brèves" commence avec celle-ci : une très bref résumé de recherches avec le lien vers la revue.

Le génome de Watson séquencé en 4 mois !!!
le génome complet ( Diploïde donc 6 Gigabases ) d'un individu a été séquencé en moins de 4 mois avec des nouvelles machines (454) qui séquencent beaucoup plus vite, mais à partir de fragments très courts ( 250 bases). Elle n'utilisent pas de clones bactériens et évitent donc certains risques de mélange. par contre les séquence répétées sont plus difficiles à positionner avec cette méthode.
Wadman,Meredith (2008) James Watson's genome sequenced at high speed Nature News 16 April 2008 | doi:10.1038/452788b New-generation technology takes just four months and costs a fraction of old method.

Des spermatozoïdes ou des ovules a partir de peau : on est de plus en plus proche de produire des gamètes a partir de cellules somatiques
Sperm From Skin Becoming a Reality? By Constance Holden ScienceNOW Daily News 15 April 2008

L'analyse d'échantillons d'urine montre l'étonnante diversité des métabolismes selon les populations : les métabolismes des individus de différentes populations ont été analysés a partir d'échantillons d'urine qui avaient été récoltés à travers le monde : on espère croiser ces résultats avec des infos génétiques et sur la flore intestinale pour comprendre mieux comment le métabolisme fonctionne et s'adapte au régime alimentaire
Published online 18 April 2008 | Nature | doi:10.1038/news.2008.767 News Gut reactions Analytical technique shows how metabolism varies between populations. Emma Marris

les traders réussissent mieux quand ils ont plus de testostérone (News@Nature)

le mécanisme d'action de l'amiante un peu plus élucidé : il déclenche une protéine (interleukin-1bêta) qui stimule une réaction immunitaire inflammatoire excessive avec les inflammasomes et finalement le cancer. un médicament qui bloque interleukin-1bêta,(l'Anakinra) pourrait être utilisé pour prévenir les effets de l'amiante ?

Lee Berk (... ça ne s'invente pas!) à la Loma Linda University in California montre que le rire fait baisser les hormones du stress ( on savait ça) mais que le fait de savoir qu'on va rire fait baisser ces hormones ...
drôle , non ? et hop un peu moins de cortisone et de stress ! (news@Nature)

Une étude (news@Nature) montre que les souris finissent par préférer des aliments qui ont des vraies calories plutôt que ceux édulcorés artificiellement en bloquant les récepteurs au sucré (le récepteur TRPM5 ) chez des souris :
Les choix ultérieurs des souris seraient influencées par le contenu calorique et non pas seulement par le goût sucré des aliments. On évoque une stimulation des centres du plaisir ( notamment la libération de dopamine) par le glucose sanguin et une forme de conditionnement (ceux et celles qui tentent de maigrir connaissent sans doute le problème...)

Neurodule :
une version pour MacOSX est enfin disponible ...
en plus de celle qui tourne directement dans une page web.

Le Botox migre dans le cerveau !
Il semblerait que le Botox (qui agit en dégradant la SNAP-25 pour paralyser les muscles) ou en tous cas un produit de sa dégradation qui révèle sa présence, migre le long des neurones et remonterait même jusqu'au cerveau (news@Nature)
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lundi 14 avril 2008

Bio-reviews : un chaînon manquant de moins ...

Les cétacés descendent d'un herbivore terrestre

Comment les cétacés pourraient être apparus à partir de mammifères terrestres retournés à l'eau n'est pas très facile à comprendre pour nos élèves. Et les fossiles de cette transition sont rares, ce qui n'est pas étonnant puisque les transitions sont ... transitoires et laissent souvent peu de fossiles.

Un ancien (2000) arbre phylogénique comparant les données morphologiques et moléculaires Source Luo, Zhexi. (2000), Nature


Une phyolgénie des cétacés. Source : GEFMA

Un chaînon retrouvé

Par chance les chercheurs retrouvent tout de même régulièrement de ces "chaînons manquants". C'est le cas récemment quand Hans Thewissen, et al. de la Northeastern Ohio Universities College of Medicine à Rootstown ont fini d'analyser un fossile d'Artiodactyle trouvé 15 ans plus tôt au Cachemire, en Inde.


Une représentation de ce que Indohyus aurait pu être il y a 48 millions d'années. Il aurait à peu près la taille d'un raton laveur ou d'un chat (Source Sanderson (2008),Nature

Sanderson Katharine (2008) dans une news de nature (intranet.pdf) explique qu'il devait se déplacer dans l'eau comme un mini hippopotame, mais en beaucoup plus fin... Tout ça ne ressemble guère à une baleine, mais Indohyus a des caractéristiques qui en font un ancêtre des cétacés : des os très lourds -qui aident à marcher sur le fond de l'eau- et une structure de l'oreille moyenne (involucrum) très épaisse.

Un petite oreille découverte par accident !
C'est d'ailleurs un accident qui à mis la puce à l'oreille de Thevissen : un chercheur a cassé l'oreille du fossile et sous cet éclat ils ont découvert une oreille typique de cétacé.

Oreille interne de mammifères de G à Dr : un mammifère terrestre (un Galago), Ichthyolestes un cétacé terrestre de -50MA, un cétacé marin Indocetus), et un dauphin actuel(source : (Spoor,2002) )

Les cétacés ont de très petits canaux semi-circulaires qu'on pense limiter les vertiges lorsqu'ils tourbillonnent dans l'eau.

Lisa Noelle Cooper montre l'épaisseur comparée d'un os d'Indohyus : 2 images du haut comparé à un mammifère terrestre en bas .

De nombreux fossiles jalonnent cette transition vers l'eau
Depuis quelques années plusieurs formes de transition ont été découvertes. Dans la Vidéo (en anglais) Thewissen mentionne -en remontant dans le passé (images extraites de la vidéo sur Nature)

Kutchicetus, -45 MA ,

Ambulocetus (-49MA) qu'il compare à un crocodile,


puis découvert récemment Pakicetus, (-53MA) dont les os lourds montraient la parenté avec les cétacés, mais qui ressemblerait plutôt à un sorte de loup actuel.
Et maintenant Indohyus complète bien le tableau

Pour aller plus loin :

Le squelette retrouvé



Le squelette de Indohyus et un dessin du squelette. Les parties hachurées sont dessinés à partir d'organismes similaires. Source Thewissen, J. G. M. , et al (2007) img

Les dents du fossile !

Thewissen et al. ont examiné les dents de Indohyus, pour trouver ce qu'il mange, et apporter leur contribution au débat pour savoir si les cétacés sont devenus carnivores d'abord ou aquatiques d'abord.

En examinant les taux d'isotopes de Carbone 13 et la dentition Thewissen et al. estiment que Indohyus ne mangeait pas la végétation aquatique, aussi ils imaginent que pour fuir les prédateurs Indohyus se réfugiait dans l'eau, et qu'une alimentation aquatique est apparue plus tard.

D'autres Palaeontologues (Jonathan Geisler), avaient identifié un lien entre ce groupe (les raoellidés) sur la base de fragments de dents. Ce lien est ainsi renforcé.

C'est donc l'hypothèse que les ancêtres des cétacés étaient semi-aquatiques avant d'avoir une dentition adaptée à l'alimentation à base de poissons qui est renforcée.

Et un bel exemple pour discuter de l'évolution.

References
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vendredi 11 avril 2008

Imagerie - surpoids - addiction : conférences UNIGE

L'UniGE propose un cycle de conférences publiques dédié à la fondation Louis-Jeantet, avec des sujet alléchants :
Le coeur dans tous ses états
L'imagerie médicale à la découverte du coeur : anatomie, fonction et métabolisme

Mercredi 16 avril 2008, 18h30Auditoire A250 - CMU - GENEVE
Pr Osman Ratib et Pr François MACH de la Faculté de médecine de l'Université de Genève
Entrée libre Conférences suivies d'un apéritif

Tous les détails sont ici et le dépliant est ici en intranet
Maigrir sans stress Prendre soin de soi pour maigrir durablement
Pr Alain Golay
Mercredi 07 mai 2008, 18h30
Addiction : le côté obscur de l'apprentissage Mécanique et clinique d'une maladie du cerveau
Pr Christian Lüscher et Dr Daniele Zullino
Jeudi 18 septembre 2008, 18h30
Le message du service de presse :
Le 16 avril prochain, la Faculté de médecine de l'Université de Genève (UNIGE) inaugure son premier cycle de conférences publiques : les images du cœur, les problèmes de poids et le cerveau apprenant sont à l'honneur de ce programme, dédié à la Fondation Louis-Jeantet, qui atteint cette année ses 25 ans d'actif soutien à la recherche médicale.

En 30 ans, la radiologie a évolué au rythme des révolutions technologiques. Elle permet aujourd'hui une visualisation du corps sans précédent : colorée, nuancée, tridimensionnelle, elle peut même intervenir, grâce à l'informatique et à l'imagerie biomédicale, sur le corps en mouvement. Les prof. Osman Ratib et François Mach invitent le public à explorer les paysages du système cardio-vasculaire.

La seconde conférence abordera le problème du surpoids sous un nouvel angle : comme une expression d'un malaise. Le prof. Alain Golay envisage en effet le régime comme une remise en question constructive, profonde et personnelle. Une diète devrait ainsi déboucher sur une réappropriation de son corps par le patient, ainsi que sa façon d'envisager la vie. La perspective du mens sana in corpore sano s'inverse : c'est le corps en santé qui exprime alors un bien-être mental.

Pour la troisième de ces présentations, le prof. Christiant Lüscher et le dr Daniele Zullino postulent un lien surprenant entre les phénomènes de dépendance pathologique (addictions) et les mécanismes de l'apprentissage. Notre cerveau attendrait en effet une récompense de tout effort entrepris pour apprendre quelque chose. Chez les personnes souffrant d'addictions, cette quête du plaisir a tout supplanté.

Programmées le 16 avril, le 7 mai et le 18 septembre à 18h30, ces trois occasions de comprendre les dernières avancées médicales auront lieu dans l'auditoire 250 du Centre médical universitaire de l'UNIGE.

Vous trouverez une information plus détaillée à leur sujet dans le document ici en intranet.Tous les détails sont ici et le dépliant est

Pour tout autre renseignement, n'hésitez pas à contacter Marie de Coulon au 022 379 41 58 ou en écrivant à Marie.DeCoulon@medecine.unige.ch
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dimanche 6 avril 2008

Les bactéries feraient la pluie pour se disséminer mieux ?

Les bactéries font la pluie et les beaux nuages ?
Dans une news@Nature récente Quirin Schiermeier, (2008) décrit une étude de Christner, B. et al, (2008) sur la présence de bactéries dans les gouttes de pluie.
Pour que les gouttes ou les cristaux qui forment les nuages apparaissent il ne suffit pas que l'humidité de l'air atteigne la température de condensation... Au-dessus de -40°C, il faut des noyaux de condensation autour desquels les gouttes ou les cristaux se forment. Les poussières sont des noyaux de condensation efficaces, on le voit avec les traînées que les avions laissent dans le ciel : les poussières issues des réacteurs facilitent la formation des cristaux qui constituent ces nuages.

Fig. 1 : Les traînées d'avion sont des nuages de cristaux de glace.

Des champignons, algues microscopiques et notamment des bactéries sont connues pour être de très bons noyaux de condensation (NC) catalysant la condensation à des températures plus élevées que les poussières minérales.
Des bactéries voyageuses...La présence de ces NC biologiques dans la neige a été relevée par Christner, B. et al. à différents endroits de la planète (Dans le Montana, en France, au Yukon, et en Antarctique). Ils ont trouvé entre 4 et 120 NC par litre de neige fondue dont 69-100% étaient probablement biologiques. Les échantillons récoltés en France et au Montana en contenaient plus que ceux de l'Antarctique.
La présence de ces bactéries "faiseuses de pluie" presque partout suggère que ces bactéries peuvent voyager sur de grandes distances avec les nuages et que des précipitations biologiquement induites joueraient un rôle non négligeable au niveau mondial.
D'ailleurs une équipe conduite le prof. William Broughton de l'Université de Genève (UNIGE) a identifié la provenance géographique du sable que le vent dépose régulièrement sur les balcons de la région lémanique, soit le désert Tchadien. L'analyse génétique des micro-organismes qui s'y trouvaient encore a permis d'identifier des champignons et des bactéries d'une longévité et d'une résistance exceptionnelles. (Anna A. Gorbushina, et al. 2007). Si ces travaux ne s'intéressent pas directement au climat et mettent plutôt l'accent sur l'impact des micro-organismes voyageurs sur l'équilibre microbien de leur pays d'arrivée, ils montrent bien combien leurs déplacements ne peuvent pas être ignorés.

Fig. 2: La pluie ramène au sol les bactéries de l'atmosphère. Or les bactéries facilitent la formation des gouttes de pluie..(source Quirin Schiermeier, (2008).)

Les bactéries manipulent -elles aussi - le climat ?

Il est envisageable que ces bactéries exploitent leur capacité de nucléation pour sortir des nuages, déclare Christner, car ces particules biologiques jouent un rôle important dans la production de pluie et neige, spécialement dans les nuages à des températures relativement douces.

Or la plupart de ces bactéries qui "font la pluie" sont des pathogènes et en favorisant la formation de cristaux dans les végétaux, elles cassent les parois des cellules dont elles se nourrissent.
Je pense que ce sont aussi ces bactéries qui sont employées pour ensemencer l'eau des canons à neige et favoriser la formation,là aussi, de cristaux de neige à des températures proches de zéro.
Certains notent que cette même caractéristique favorise leur retour sur terre depuis les nuages avec les pluies, ce qui est à l'avantage de la bactérie.

L'hypothèse Gaia
L'idée que les bactéries ont un avantage si elles peuvent voyager avec les nuages et retomber sur terre plus loin, développée par Hamilton, W. D. & Lenton, T. M. (1998) fait partie de l'hypothèse Gaia (Lovelock, J. 2003 Intranet.pdf selon laquelle les organismes vivants et non-vivants forment un vaste système dans lequel les êtres vivants ont un effet régulateur qui favorise la vie sur l'ensemble de la planète.
L'idée d'êtres vivants manipulant le milieu physique à leur avantage a souvent été avancée, par exemple pour les Aulnes ("Vernes") des couloirs d'avalanche qui non seulement supportent les avalanches, mais les favoriseraient peut-être, éliminant ainsi la concurrence des conifères comme le mélèze. (Si quelqu'un a des infos sur cette hypothèse, merci de le dire)

En outre pour Schiermeier les humains ont une influence considérable sur ces processus de régulation et des changements comme la déforestation, la monoculture modifient la composition des microbes de l'atmosphère et pourraient avoir une influence sérieuse sur les précipitations et le climat. (Exemple Schiermeier, (2007))
Il est temps que les climatologues, commencent à prendre en compte les implications de ces interactions entre bactéries et atmosphère dans leurs modèles dit Christner.

References
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