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Lithium et troubles bipolaires

Une action à élucider

Les troubles bipolaires se traduisent par une vie rythmée d'épisodes de dépression entrecoupés de phases maniaques, c'est-à-dire d'états de grande excitation pathologique. Sur le long terme, on observe une perte de la matière ...

Un gel reconstructeur

© Wiki Commons

 

Un espoir pour réparer les tissus

Une équipe de chercheurs de l’Université Johns Hopkins School of Medecine à Baltimore (États-Unis) a développé un gel qui mime la micro-architecture et les propriétés ...

Mars a tremblé

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6 avril 2019. Le détecteur sismique SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) de la sonde spatiale martienne InSight relève un signal sismique (sol 128, c'est-à-dire après 128 jours passés sur le sol martien) faible mais distinct. D’autres signaux ...

Une nouvelle espèce d’hominidé découverte aux

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Découverts sur l’île de Luzon, dans la grotte de Callao aux Philippines, des fossiles vieux de plus de 50 000 ans ont entraîné une véritable effervescence. Menées par l'University of the Philippines, l'Australian National University et le Muséum National ...

Une nouvelle définition du kilogramme

© Wiki Commons 

 

La 26éme conférence générale des poids et mesures a conduit à redéfinir certaines unités. Depuis 1899, l’étalon du kilogramme, baptisé le « grand K », était conservé au Bureau international ...

Première image d'un trou noir

© Event Horizon Telescope Collaboration

Les moyens d'observation

C’est grâce à la collaboration de plus de 200 scientifiques, que la première image d’un trou noir a pu être publiée. Le « cliché » du trou noir de la galaxie ...

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 qu’en gaz soufrés provenant d’une intense activité volcanique. Elle renfermait également de l’ammoniaque à des concentrations probablement extrêmement faibles, ainsi que de très petites quantités d’hydrogène car, très légère, cette molécule s’échappe facilement vers l’espace.

Présent en abondance dans l’atmosphère, le méthane et le CO2 généraient un effet de serre suffisant pour réchauffer la planète, alors illuminée par un Soleil moins intense qu’aujourd’hui. Mais a contrario, les concentrations atmosphériques étaient telles que ce gaz était susceptible de réagir sous l’action des ultraviolets pour former des nuages d’aérosols de molécules organiques. Ces derniers auraient pu partiellement obscurcir la planète, agissant ainsi contre l’effet de serre. « C’est pourquoi, comme le souligne Kevin Lepot du Laboratoire d'Océanologie et de Géosciences de l’Université de Lille, il est intéressant de comprendre quels mécanismes produisaient et/ou détruisaient le méthane sur la Terre primitive. En particulier, certains microorganismes sont capables de produire du méthane (méthanogénèse), mais aussi de l’oxyder (méthanotrophie) ». Ainsi, les stromatolites sont des formations rocheuses calcaires sédimentaires qui  résultent du développement de tapis bactériens. S’ils  sont aujourd’hui constitués essentiellement de cyanobactéries, d’autres microorganismes sont essentiels dans leur formation et ils auraient pu avoir un rôle dominant dans le passé lointain.

L'étude

Une étude conduite par une collaboration internationale de chercheurs a révélé les plus grands enrichissements en carbone 12 de stromatolites fossiles datant du Précambrien. Ces enrichissements en 12C, couplés à la présence de soufre organique, laissent penser aux chercheurs que ce serait le résultat d'une méthanotrophie anaérobie, c'est-à-dire de l'oxydation du méthane sans oxygène. L’étude démontre ainsi que la méthanotrophie anaérobie était un métabolisme actif il y a 2,7 milliards d'années. Elle aide à mieux comprendre le fonctionnement des communautés microbiennes associées aux stromatolites anciens, avant l’oxygénation de l’atmosphère terrestre, mais aussi à mieux appréhender le cycle du carbone à une époque où le méthane était un acteur majeur de l’atmosphère.

Pour en savoir plus

Source : Actualités du CNRS-INSU" http://www.insu.cnrs.fr/node/9710
Sur le Précambrien : http://www2.ggl.ulaval.ca/personnel/bourque/s4/precambrien.html
Sur le cycle du méthane :http://planet-terre.ens-lyon.fr/article/methanogenese.xml

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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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