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Un moteur moléculaire à effet tunnel

Credit: Empa
Un moteur quantique
Comme d’autres moteurs moléculaires de cette échelle, le fonctionnement de ce nanomoteur conçu à l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), met en jeu la mécanique quantique. Mais l’originalité de ce nouveau moteur réside dans le fait que la cause-même ...

Photo-ionisation

A photo of the COLTRIMS reaction microscope built by Alexander Hartung as part of his doctoral research in the experiment hall of the Faculty of Physics. Credit: Alexander Hartung.

La quantité de mouvement de la lumière

Bien que de masse nulle, la lumière possède une quantité de mouvement ...

Vers de nouvelles technologies de chargeurs

Image Vedecom - DR

Des composants indispensables

De nombreux appareils électriques fonctionnant sur piles ont besoin d’être chargés régulièrement. On emploie donc des accumulateurs électrochimiques. Ces derniers sont rechargeables un très grand nombre de fois, contrairement aux piles. Téléphones ...

Un micro-accélérateur de particules

Vue du tunnel du LHC - Auteur : Maximilien Brice, CERN

Des ondes électromagnétiques pour accélérer les particules

Les physiciens de l’infiniment petit emploient des accélérateurs pour communiquer aux particules de très grandes vitesses afin de produire des collisions énergétiques. Au CERN par exemple, ...

Tromper une caméra thermique

Caméras thermiques : « filmer la température »

Tout corps, en raison de sa température, émet par sa surface un rayonnement dont le spectre (fréquence ou longueur d’onde en abscisse, intensité en ordonnée) couvre théoriquement toute la gamme des ondes électromagnétiques, l’intensité de l’émission variant ...

Piles bêtavoltaïques au carbone 14 recyclé

Des piles « bêtavoltaïques »

Certains noyaux radioactifs, généralement ceux possédant trop de neutrons par rapport à leurs protons, transmutent un neutron en proton, électron et antineutrino. Cette réaction s’appelle la radioactivité bêta moins et s’écrit n -> p + e- + v. L’électron ...

Une forêt tropicale en Antarctique

Vue d'artiste de cette forêt (C) Alfred-Wegener-Institut, James McKay, Creative Commons licence C-BY 4.0
Un sol bien conservé

Des chercheurs de l'Institut Alfred-Wegener ont découvert un sol forestier du Crétacé très bien préservé dans les fonds marins proches du continent Antarctique. Une carotte sédimentaire a été prélevée en 2017 près du glacier de l'île de Pine Island. L’aspect de cette carotte a retenu l’attention des chercheurs : « la coloration inhabituelle de la couche sédimentaire située entre 27 et 30 m de profondeur différait nettement des couches supérieures » explique Dr. Johann Klages, géologue et principal auteur principal de cette étude, parue dans la revue Nature.

L’excellente préservation de ce sol vieux de 90 millions d’années a permis d'identifier des traces de pollen, de spores, des restes de plantes à fleurs avec leurs cellules individuelles et tout un réseau dense de racines. Ces informations précieuses issues des fossiles suggèrent un paysage étonnant dans l’Antarctique occidentale, à l’époque des Dinosaures : une région couverte par une forêt tropicale marécageuse, avec de nombreux conifères et des fougères arborescentes. L’un des chercheurs, le Professeur Salzmann, compare ainsi cette forêt ancestrale aux forêts qu’on peut trouver actuellement en Nouvelle-Zélande.

Une concentration en dioxyde de carbone revue à la hausse

Le Crétacé correspond à l’une des périodes les plus chaudes sur Terre, au cours des dernières 140 millions d’années, également caractérisée par un niveau élevé des océans.

L'étude approfondie des sédiments suggère une pluviométrie importante et une température annuelle moyenne de 12 °C, et de 19 °C l'été. Pour une région privée de soleil 4 mois par an durant la nuit polaire, ces niveaux sont incompatibles avec la présence d'une calotte glaciaire telle que celle existant actuellement. 

Ces conditions climatiques seraient dues à une forte concentration en dioxyde de carbone dans l'atmosphère, expliquant un climat aussi tempéré sous de telles latitudes (82° S). « Avant cette étude, l’hypothèse généralement admise était que la concentration de dioxyde de carbone moyenne globale durant le Crétacé était d’environ 1 000 parties par million. Mais les résultats de nos simulations font ressortir des concentrations de 1 120 à 1 680 ppm », explique le Professeur Gerrit Lohmann.

Péripéties géologiques 
A l'époque du dépôt de ces sédiments, l'Ouest du continent Antarctique et la Zélande étaient sur le point de se séparer. Après ce phénomène d'expansion des fonds océaniques, le phénomène de subduction prit le dessus, ce qui explique que les couches géologiques se retrouvent sous les fonds marins aujourd'hui. D'autre part, durant la glaciation de l'Antarctique occidental, il y a 30-35 millions d'années, des sédiments du plateau continental ont été charriés par les glaciers jusqu'au fond des mers. Ces deux processus expliquent la situation actuelle de ces couches sédimentaires.

Publié le 20/04/2020

En savoir plus :

L’étude complète publiée sur Nature : https://www.nature.com/articles/s41586-020-2148-5.epdf?referrer_access_token=zdctooWmIkrZLMYcqEl3U9RgN0jAjWel9jnR3ZoTv0MUgcU_4QsUvTrkUoSjhemG2b7YiuOYcHX9_0y__xu3XNKefb2foLtaKkLSuC-ua6aP_DA6Dtn0lXmUktYhjhgi9WwJE1fE_36_XtVA2KwB93HaQ8wk_UUynIoIdrgcd8S9ueUzjsMPvYNwqv-QUVQoWFr6_aFQ4_u83nIfNchI09TYs3o1TMuRAHdsZTEf_ijt3gOUn6b2CaRIKPg1oo3549YEK19x3Har1IJCoasnyTEzSpIvtsbWkZ__2XEfH-s=&tracking_referrer=www.cbsnews.com

 

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Lutte contre le sida : de nouveaux espoirs ?
De nouvelles études dans le domaine de l'immunologie pourraient ouvrir des pistes prometteuses pour le traitement du SIDA qui touche près de 37 millions de personnes dans le monde.

image : Les cellules T qui reconnaissent les antigènes à l'aide des récepteurs T (TCR), se multiplient et activent leurs fonctions antivirales (source : Lisa Chakrabarti )

Selon Françoise Barré-Sinoussi, prix Nobel de médecine pour sa découverte du VIH-1, le virus à l’origine du SIDA, les recherches les plus concluantes pour le traitement du SIDA suivent quatre pistes : la vaccination thérapeutique, les LRA (pour Latency Reversing Agents, agents d’inversion de la latence), la thérapie génique et l’immunothérapie. Cette dernière piste fait l’objet de nombreuses études à l’institut Pasteur qui ont récemment conduit à deux résultats encourageants.

Des anticorps pour stopper la réplication du virus

Les anticorps dits « neutralisants à large spectre » (bNAbs) ont été identifiés chez une minorité de patients. Ils sont néanmoins remarquables pour leur capacité à bloquer l'infection et la réplication de nombreuses souches de VIH-1, en neutralisant la propagation du virus, notamment la transmission de cellule à cellule. Les récents travaux menés par les équipes d'Olivier Schwartz (Institut Pasteur), Hugo Mouquet (Institut Pasteur) et Olivier Lambotte (Hôpital Kremlin-Bicêtre) montrent que certains de ces bNAbs sont même capables de reconnaître directement les cellules infectées, et de donner un signal aux cellules immunitaires appelées Natural Killer (NK) pour les détruire. Les bNAbs reconnaissent certaines parties de l’enveloppe virale exposées à la surface de la cellule infectée. Cette enveloppe varie en fonction des souches du VIH-1, rendant difficile leur reconnaissance par un anticorps unique, mais la combinaison de différents bNAbs augmente leur efficacité pour activer les cellules NK et permettre la destruction des cellules infectées. Les bNAbs reconnaissent également les cellules infectées par le VIH-1 provenant des "réservoirs viraux" des patients, des cellules dans lesquelles le virus persiste à bas bruit dans le corps, ce qui entraîne leur élimination. La manière dont ces anticorps bNAbs reconnaissent l'enveloppe virale donne des informations précieuses aux chercheurs pour la conception de potentielles thérapies à base d'anticorps de type bNAbs.

Des patients naturellement résistants au VIH

Parmi les patients infectés par le VIH, un petit nombre, moins de 0,5%, est capable de contrôler spontanément la multiplication du virus et ne développe pas la maladie, grâce à une réponse immunitaire très efficace. Ces patients, appelés Contrôleurs du VIH et étudiés par les équipes de Lisa Chakrabarti et d’Olivier Lambotte, gardent une population de lymphocytes T CD4+ auxiliaires fonctionnels, lorsque, chez les autres patients, ces cellules sont soit détruites soit peu actives. Les lymphocytes T CD4+ des Contrôleurs du VIH sont capables de reconnaître des quantités minimes de virus et de produire une forte réaction immunitaire anti-virale en émettant de nombreuses cytokines. Les chercheurs ont remarqué que ces patients partagent fréquemment les mêmes séquences génétiques pour exprimer les récepteurs T (TCRs) particuliers aux cellules T CD4+ qui ciblent une région conservée de la capside du VIH. Le transfert de ces TCRs à des cellules saines leur confère les mêmes propriétés que celles des cellules T CD4+ des Contrôleurs, ce qui ouvre une voie prometteuse pour des stratégies immunothérapeutiques chez les patients ayant progressé vers la maladie.


Pour en savoir plus :

Les « anticorps neutralisants à large spectre » : site de l’institut pasteur, article universitaire en anglais

La résistance naturelle des lymphocytes T chez certaines patients : site de l’institut pasteur, article universitaire en anglais

Pauline Armary
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