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Transport de l’énergie électrique

La quasi-totalité de l’énergie électrique dans le monde est produite puis transportée vers les villes et les centres industriels sous forme de courant

Atmosphère de la Terre primitive

Auteur C Eeckhout.

L’atmosphère primitive et son évolution

Au Précambrien, l'atmosphère primitive de notre planète était dépourvue d’oxygène et riche en dioxyde de carbone (CO2) et en méthane, ainsi ...

En route vers le Soleil

Credits: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben 

Un voyage d'enfer

Baptisée en hommage à l'astrophysicien américain Eugene Parker, qui a posé les bases de la théorie du vent solaire, la mission Parker Solar devrait contribuer à percer les mystères ...

Révolution hydrogène

L'hydrogène carburant :

L'hydrogène (ou dihydrogène - H2) est considéré comme étant un carburant propre puisque sa combustion n'émet ni CO2 ni particules fines, mais uniquement ...

Le verre se met au vert

Production du verre - Domaine public

Le verre, un matériau traditionnel innovant

La production du verre est une activité millénaire, d’abord artisanale, puis industrielle. S’il existe différents types de verres qui se distinguent par leurs compositions, leurs ...

Des nano-balances pour peser des virus

Mesurer le nano monde

Un nano-objet a par définition des dimensions de l'ordre du nanomètre soit (10-9 m). À titre de comparaison, le diamètre d'un cheveu mesure entre 50 et 100 micromètres (10-6 m).

Les nano-objets comprennent entre autres les ...

Nouveau succès pour la mission New Horizons

Pluton et Charon
Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Une première historique

Lancée le 19 janvier 2006, New Horizons est une mission spatiale dédiée à l'observation de Pluton et de la ceinture de Kuiper, cette région du système solaire en forme d'anneau ...

Des crustacés pour produire du biocarburant?

Crustacés xylophages

Les Limnories lignorum ou Limnories du bois sont de petits invertébrés xylophages capables d'ingérer le bois immergé dans l'eau de mer. Ils jouent ainsi un rôle important dans l'écosystème littoral en participant au recyclage de la cellulose et de la lignine, le composant du bois qui lui donne sa rigidité. Ils causent également des dégâts en s'attaquant aux coques des bateaux, aux pontons et autres constructions en bois.

Jusqu'à présent, la faculté des limnories à décomposer la lignine restait un mystère.
En étudiant l'intestin des limnories, une équipe de scientifiques a découvert que l'hémocyanine, protéine responsable de la couleur bleue du sang de ces invertébrés, joue un rôle primordial dans leur capacité à digérer les sucres du bois.

L'hémocyanine est une protéine connue pour son rôle de transporteur de l'oxygène chez certains invertébrés, de la même manière que l'hémoglobine chez les vertébrés.
Alors que l'hémoglobine lie l'oxygène grâce aux atomes de fer de sa structure, qui donnent au sang sa couleur rouge, l'hémocyanine fait de même avec des atomes de cuivre, à l'origine d'une couleur bleue. Les limnories exploitent les propriétés oxydantes de l'hémocyanine pour attaquer les liaisons au sein de la lignine.
 

Une nouvelle piste pour les énergies renouvelables ?

Le Professeur Simon McQueen-Mason, du département de biologie de l'université de York, qui conduit ces recherches, explique que : « Les limnories sont les seuls animaux pourvus d'un système digestif stérile connus à ce jour. Cela rend leur méthode de digestion du bois plus facile à étudier que celle d'autres créatures xylophages comme les termites, chez lesquelles la digestion est assurée par des milliers de microorganismes intestinaux ». 
Il ajoute : « Nous avons découvert que les limnories déchiquètent le bois en le mâchant en de minuscules morceaux avant de se servir de l'hémocyanine pour s'attaquer à la structure de la lignine. »

Les recherches menées par des équipes des universités de York, Portsmouth, Cambridge et Sao Paulo ont révélé que traiter le bois avec l'hémocyanine permet de doubler la quantité de sucre libérée, sans avoir recours à des traitements thermochimiques coûteux et énergivores.

La troisième génération de biocarburants, dont la recherche se focalise pour l'instant sur les microalgues, pourrait bien accueillir ce candidat innatendu. Cette découverte pourrait permettre, à terme, de réduire l'énergie nécessaire pour transformer le bois en biocarburant.

Publié le 14/12/2018

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Des bactéries résistantes aux radiations
La découverte de l'existence d’une grande diversité de mécanismes permettant à des bactéries de résister à de très fortes doses de radiation ouvre la voie à une meilleure compréhension de la radioprotection bactérienne et de la réparation de l'ADN.

© 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 sont très variables dans la matière vivante. Les particules ionisées qui parcourent les cellules peuvent altérer des molécules simples comme l'eau, mais aussi attaquer des structures aussi complexes que les molécules d'ADN. Ces molécules, présentes dans le noyau (chez les cellules eucaryotes), sont l'élément le plus sensible de la cellule. Les rayonnements ionisants sont capables de détériorer le code génétique en cassant la molécule d'ADN ou en altérant les bases qui la composent. 

D'ordinaire, si les dommages sont limités, la cellule est capable de réparer son ADN. Dans le cas contraire, la cellule meurt et les dommages restent contenus : c'est l'apoptose. Toutefois, il existe une faible probabilité que la réparation soit défectueuse. 
Les lésions de l'ADN (cassures simple brin, double brin, altération des bases, pontages, etc ) apparaissent spontanément et de manière quotidienne sur des milliers de cellules. Les rayonnements sont en partie responsables de ces dégradations qui restent négligeables lorsqu'il s'agit de radioactivité naturelle.

La cellule se charge de corriger ces modifications mais son champ d'action est limité. Lorsque des lésions sont mal réparées, la cellule peut mourir instantanément, se retrouver dans l'incapacité de se diviser ou encore muter. Si les cellules altérées prolifèrent, elles peuvent entraîner l'apparition de leucémies ou de cancers.

 

La radiorésistance mieux ciblée

Des chercheurs du CEA, du CNRS et de l’Université Aix-Marseille, en collaboration avec des chercheurs du KAERI (Korea Atomic Energy Research Institute) ont récemment découvert qu’une diversité insoupçonnée de mécanismes permettait à des organismes de tolérer de très fortes doses de radiation, il s'agit plus précisément de bactéries du genre Deinococcus (la forme la plus étudiée étant le Deinococcus radiodurans, découverte en 1956).

Présentant une radiorésistance extrême, ces bactéries sont à même de tolérer des doses de radiations ionisantes de l’ordre de 5000 Gy sans que leur survie ne soit impactée. La plupart des bactéries ne survivent pas au delà de 200 Gy et il ne suffit que de 5 à 10 Gy pour anéantir les cellules humaines.
Les chercheurs ont examiné, dans un ensemble de 11 gènomes de Déinocoques, tous les processus impliqués dans la réparation de l’ADN et la résistance au stress oxydatif qui sont utilisés lorsqu'un déséquilibre se produit entre les radicaux libres (molécules instables, très réactives et très toxiques) pro-oxydants et antioxydants.


En utilisant une revue bibliographique de 296 publications portant sur le Deinococcus radiodurans, les chercheurs ont extrait les 250 protéines les plus importantes et les ont comparés à d'autres espèces de Deinococcus.
Laurence Blanchard, chercheuse au CNRS et l'un des membres ayant participé ces travaux, explique que « l'on s'est rendu compte que même au sein d'un groupe de bactéries qui sont proches, il y avait de la diversité (des points communs mais aussi des mécanismes différents). On peut aboutir à la radiorésistance avec des mécanismes différents au sein d'une même espèce. »


Les résultats montrent qu’il existe, au sein d’organismes très proches, une multitude de mécanismes méconnus aboutissant à une radiorésistance efficace. « Il y a donc des adaptations dans ces espèces qui sont issues d'environnements différents », précise Laurence Blanchard. 
Cela ouvre des perspectives telles que la caractérisation de la régulation d’autres mécanismes de défense développés par les bactéries, le décryptage de nouveaux mécanismes de réparation de l’ADN ou encore une meilleure appréhension de la radiorésistance développée par certaines cellules tumorales.

Publié le 07/11/2018

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Yassa HARBANE
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