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Génomique et médecine personnalisée

L'essor de la génomique

L'intégralité du génome humain a été séquencée, de manière globale, au début des années 2000, dans le cadre d'un projet scientifique d'ampleur inédite. 3 milliards de bases (nucléotides) ont ...

Mercure et environnement

Un comité international de scientifiques a produit une évaluation mondiale du mercure pour l'UNE (Nations Unies pour l'environnement). Le rapport de 2018 démontre une augmentation significative du mercure dans l'atmosphère avec une ...

La bouche artificielle

Comprendre le rôle de la bouche

Tous les jours, plusieurs fois par jour, la bouche effectue la manducation. La manducation est l'action qui regroupe les opérations antérieures à la digestion que sont la préhension, la mastication, l'insalivation, la ventilation et la déglutition.

Nouvelle exploration du sol martien

© NASA/JPL-Caltech

Douzième mission du programme Discovery de la NASA, et unique mission de 2018, InSight (INterior exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) a été lancée le 5 mai 2018 et arrivera à destination de Mars le 26 novembre prochain. Son but est d'affiner ...

Des bactéries résistantes aux radiations

© DR / KAERI / A. De Groot

Des rayons nocifs

La radioactivité se caractérise par l'émission de rayonnements alpha, bêta et gamma. Les dommages induits par ces rayonnements ionisants ...

Le nouvel or vert

Fabien Esculier, chercheur à l’École des Ponts ParisTech, a récemment publié les résultats de ses recherches portant sur une gestion alternative des urines et matières fécales. Ces recherches font partie du programme OCAPI (Optimisation des cycles Carbone, Azote et Phosphore en ville) qui ...

BepiColombo

(C) ESA. BepiColombo
La mission spatiale BepiColombo, lancée le 20 octobre 2018, depuis le Centre Spatial de Kourou en Guyane, se dirige vers Mercure.

Deux orbiteurs pour étudier Mercure

Après les sondes américaines Mariner10 en 1973 et Messenger ...

Lasers à l'honneur pour le Prix Nobel 2018

Arthur Ashkin a été primé pour l'invention des «pinces optiques», dont le principe repose sur l'utilisation des forces liées à la réfraction d’un faisceau laser en milieu transparent. Cette force va alors permettre de maintenir et de déplacer des objets microscopiques, voire nanoscopiques tels des atomes, des virus, des bactéries et autres cellules vivantes.
L'avantage de cette technique est qu'elle est non-destructive : les faisceaux lasers peuvent atteindre les éléments internes d'une cellule sans en détruire la membrane. C'est pourquoi elle est très utilisée en biologie où des chercheurs ont, par exemple, réussi à sonder et mesurer les forces entre des particules et l'élasticité de l'ADN ou encore à désobstruer des vaisseaux sanguins.

 

La seconde moitié du Prix a été attribuée à Gérard Mourou, professeur et membre du Haut-collège de l’École polytechnique et Donna Strickland de l'Université de Waterloo, au Canada, pour avoir conjointement élaboré une méthode de génération d’impulsions optiques ultra-courtes de haute intensité.

Dans les années 1980, l'amplification des faisceaux lasers semblait marquer le pas.
La technique mise au point par Mourou et Strickland se nomme «amplification par impulsions» (chirped pulse amplification, CPA). Elle consiste à étirer une brève impulsion laser dans le temps, à l'amplifier puis à la comprimer à nouveau. Le fait d'allonger l'impulsion réduit sa puissance de crête, ce qui permet de l'amplifier sans endommager le dispositif. L'impulsion est ensuite comprimée dans un temps plus court, ce qui augmente considérablement son intensité. Ces impulsions ultra-courtes ont une durée de quelques dizaines de femto-secondes (1fs = 10-15 s), et disposent d'une très haute puissance de l'ordre du pétawatt (1PW=1015 W).

Cette découverte a contribué à l’avancement de la science dans plusieurs domaines de la physique en permettant notamment de fabriquer des lasers de plus en plus intenses pour sonder la matière. Grâce à la précision de coupe obtenue grâce à des impulsions brèves et intenses, la technique CPA a permis des avancées dans le domaine de la chirurgie réfractive de l’œil et du traitement de la cataracte. Elle a également conduit à l'observation de phénomènes ultrarapides tels que les phases transitoires de réactions chimiques.

Publié le 04/10/2018

En savoir plus :

Sur les pinces optiques :
https://www.photoniques.com/articles/photon/pdf/2013/04/photon201366p45.pdf

Sur la CPA :
http://www.cnrs.fr/inp/spip.php?article382
http://www.cea.fr/multimedia/Documents/infographies/impulsions-lasers-femtoseconde-attoseconde_defis-du-cea.pdf

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Une symbiose à l'épreuve du milieu
Le raisinier des mers emporte avec lui son symbiote, le scléroderme, lors de son implantation au Sénégal.

CC SA 3.0 ©Prenn

Duo de choc : les recherches récentes montrent qu’une plante hôte et un champignon peuvent s’associer par-delà leur milieu naturel. Aidée de son symbiote, la plante devient plus résistante.

Le raisinier des mers antillais en voyage au Sénégal

Le raisinier des mers ou Coccoloba uvifera est une plante pantropicale de la famille des polygonacées, présente à l’état naturel sur les plages caribéennes. Il doit son nom à la forme de ses fruits comestibles poussant en grappe et ressemblant à du raisin. Arbuste résistant, il a été choisi par le service des Eaux et Forêts sénégalais pour fixer les dunes le long des côtes et ainsi stopper l’ensablement qui menace les routes. Pour ce faire, les graines importées sont amenées à germer directement sur le sol sénégalais avant de rejoindre les 17 km de berge à isoler. Ce nouvel environnement semble propice aux raisiniers, le sable salé des côtes sénégalaises cumulé à l’humidité maritime le maintenant dans un stress hydrique et salin comparable à celui des Antilles.

Coccoloba et Scleroderma, une histoire de confiance

Habituellement, le raisinier des mers entretient au niveau de ses racines une relation symbiotique appelée ectomycorhize avec divers champignons qui tiennent le rôle de filtres, le protégeant du sel tout en lui fournissant l’eau et les nutriments essentiels à son développement. Parmi ces champignons ectomycorhiziens, le scléroderme – de son nom complet Scleroderma bermudense – entretient une relation privilégiée avec le petit arbre. De son côté, le raisinier apporte à son symbiote la quantité nécessaire de carbone en utilisant la photosynthèse. En l’absence de scléroderme, l’on s’expose alors à un affaiblissement du raisinier pouvant se traduire par la mort de celui-ci. Pour contrer cette issue fatale, les experts sénégalais vont devoir procéder à la production sur place d’inocula de champignons, une opération coûteuse.

Présence du symbiote dans les nouveaux plants de raisinier

A leur grande surprise, les agents des Eaux et Forêts ont découvert des ectomycorhizes sur Coccoloba en pépinière. Un phénomène microbiologique aussitôt analysé par les chercheurs, qui ont pu mettre en évidence des spores de scléroderme sur l’enveloppe des graines de Coccoloba à leur arrivée au Sénégal, traduisant ainsi la « volonté » du raisinier de ne pas se séparer de cette présence bienfaitrice. L’explication la plus logique est que les fruits, puis les graines du raisinier ont été mises en contact avec les spores en tombant au sol. 
Il s’agit d’un cas rare de transmission pseudo-verticale où le scléroderme conservé par les graines colonise les jeunes plants par la racine, reproduisant fidèlement la symbiose du milieu d’origine. La plante ainsi « vêtue » de son symbiote va s’avérer plus résistante aux variations ainsi qu’aux déplacements.

Cette observation de l'introduction d'un symbiote via les graines est sans précédent. Certes, toute introduction comporte des risques : ainsi renforcée, la plante pourrait devenir invasive et nuire aux espèces voisines, voire être à l’origine de l’introduction d’agents pathogènes jusque là inconnus du secteur géographique. Mais l’introduction du raisinier n’a amené aucun de ces inconvénients.
Publié le 6 juin 2018.

Pour en savoir plus 

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