Une étude, dont les résultats intitulés «An IDH1-vitamin C crosstalk drives human erythroid development by inhibiting pro-oxidant mitochondrial metabolism» ont été publiés dans la revue Cell Reports, a permis de montrer que la production de globules rouges à partir de cellules souches du sang dépend de l’impact exercé par la glutamine sur l’activité mitochondriale. Comme, dans le cas où cette dernière est anormale, la vitamine C permet une production accrue de globules rouges matures en réduisant le stress oxydant, cette observation pourrait permettre d’intégrer la vitamine C dans l’arsenal des médicaments pour le traitement des anémies.

Relevons tout d'abord que «le corps produit plus de 2 millions de globules rouges par seconde» , un processus qui «prend place dans la moelle osseuse à partir de cellules particulières que sont les cellules souches hématopoïétiques (CSH)». Concrètement, «la transformation d’une CSH en érythrocyte mature ('cellule rouge') se déroule en plusieurs étapes dont l’ensemble constitue l’érythropoïèse» dont la phase finale «est la production d’une cellule rouge sans noyau».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée montre «que ces étapes qui font passer la CSH par divers intermédiaires cellulaires dépendent étroitement de l’alimentation de la cellule avec un carburant particulier : l’acide aminé glutamine». Au cours de l’érythropoïèse, la consommation de cette glutamine «génère un nouveau métabolite, l'alpha-cétoglutarate (α-CG), qui lui-même alimente l’activité respiratoire des mitochondries, organelles intracellulaires qui sont les 'poumons' de la cellule».

Cependant, «il faut que la respiration mitochondriale (aussi appelée phosphorylation oxydative) et la production d'espèce réactives de l'oxygène (ERO) qui en découle, soient ralentis pour que les étapes finales de l’érythropoïèse et la production de globules rouges énucléés soient atteintes». En effet, «si la production d'ERO ne diminue pas, au lieu de l’énucléation, il y a au contraire formation d'érythroblastes multilobulées, une anomalie morphologique caractéristique du syndrome myélodysplasique (SMD)».

Il résulte de ces observations «qu’un métabolisme mitochondrial soutenu dans les précurseurs cellulaires des globules rouges pourrait être à l’origine des anémies observés chez les patients SMD». Cette étude ouvre ainsi «la piste de l’utilisation de vitamine C, un anti-oxydant bien connu, pour réduire la génération de cellules érythroïdes anormales en culture, une approche thérapeutique potentielle pour le traitement de patients SMD».

Une étude, dont les résultats intitulés «Microfossils with tail-like structures in the 3.4 Gyr old Strelley Pool Formation» sont publiés dans la revue Precambrian Research, rapporte la découverte de microfossiles organiques présentant des traits morphologiques pouvant indiquer une motilité active dès 3,4 milliards d'années.

Relevons tout d'abord que les microfossiles organiques Archéens qui «témoignent de la présence de vie sur Terre dès 3.5 milliards d’années», présentent «généralement des morphologies simples (sphéroïdes, filaments, lenticules) ce qui ne permet pas d’évaluer précisément leur nature biologique». De ce fait, notre perception de la biodiversité primitive reste «assez parcellaire».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée relate la découverte de microfossiles organiques, «isolés chimiquement d’une roche provenant de la formation de Strelley Pool (Australie)», qui «ont été imagés par microscopie électronique à balayage». Ensuite, leur composition géochimique a «été caractérisée par spectroscopie Raman, NanoSIMS et rayonnement synchrotron».

Au bout du compte, «au-delà d’une composition géochimique attestant de leur origine Archéenne et de leur nature biologique, certains des spécimens fossiles étudiés présentent un trait morphologique unique: une 'queue'» qui «se subdivise en plusieurs parties et présente des critères morphométriques comparables à ceux mesurés sur les organelles de locomotion des microorganismes actuels».

Il en résulte que «moins d’un milliard d’années après que la Terre soit devenue habitable, certains microorganismes étaient peut-être ainsi déjà capables de diriger leurs mouvements», une information qui peut modifier «la perception que nous avions de la biodiversité primitive».

Une étude, dont les résultats intitulés «Laser cooling of antihydrogen atoms» ont été publiés dans la revue Nature, a permis, dans le cadre la collaboration ALPHA au CERN, de refroidir des atomes d’antihydrogène (la forme d’antimatière atomique la plus simple) au moyen d’une lumière laser, alors qu'il y a une dizaine d’années, «le refroidissement par laser de l’antimatière semblait relever de la science-fiction». Cette avancée «ouvre la voie à des mesures bien plus précises de la structure interne de l’antihydrogène et de son comportement sous l’influence de la gravité».

Relevons tout d'abord que «l'équipe d’ALPHA produit des atomes d’antihydrogène en recueillant des antiprotons du Décélérateur d’antiprotons du CERN et en les liant à des positons provenant de l’isotope Na-22». Comme «elle emprisonne ensuite les atomes d’antihydrogène qui en résultent dans un piège magnétique, qui les empêche d’entrer en contact avec la matière et d’être annihilés», il est alors possible de «procéder à des études spectroscopiques, qui consistent à mesurer la réponse des antiatomes au rayonnement électromagnétique – lumière laser ou micro-ondes».

Ainsi, l’équipe a, en particulier, «mesuré avec une précision inégalée la transition électronique 1S-2S dans l’atome d’antihydrogène». Néanmoins, la précision des mesures spectroscopiques «et des futures mesures prévues du comportement de l’antihydrogène dans le champ gravitationnel de la Terre lors des expériences en cours est limitée par l’énergie cinétique, qu’on peut comparer à la 'température' des antiatomes». Le refroidissement par laser peut résoudre ce problème.

Concrètement, «dans cette technique, les photons du laser sont absorbés par les atomes, qui passent alors à un état d’énergie plus élevée», ensuite les antiatomes émettent «les photons et reviennent spontanément à leur état initial». Du fait que «l’interaction dépend de la vitesse des atomes et que les photons transmettent l’impulsion, la répétition de ce cycle d’absorption-émission entraîne le 'refroidissement' des atomes».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée est parvenue «à refroidir par laser un échantillon d’atomes d’antihydrogène retenus dans un piège magnétique» en faisant «passer à plusieurs reprises les antiatomes de l’état d’énergie la plus basse (l’état 1S) à l’état d’énergie la plus élevée (2P) grâce à une lumière laser pulsée à une fréquence légèrement inférieure à celle de la transition entre les deux états».

Au bout du compte, «après une exposition de plusieurs heures des atomes piégés», il a été constaté «une diminution supérieure à un facteur 10 de l’énergie cinétique médiane des atomes, une grande quantité d’antiatomes atteignant des énergies inférieures à un microélectronvolt (l’équivalent en température étant environ 0,012 degrés au-dessus du zéro absolu)». L'incidence de ce refroidissement sur une mesure spectroscopique de la transition 1S-2S est l'observation d'une «raie spectrale plus étroite, à savoir quatre fois plus étroite que celle observée sans refroidissement au laser».

Une étude, dont les résultats intitulés «The micrometeorite flux at Dome C (Antarctica), monitoring the accretion of extraterrestrial dust on Earth» ont été publiés dans la revue Earth and Planetary Science Letters, a permis de déterminer que 5200 tonnes par an de micrométéorites atteignent le sol terrestre.

Relevons tout d'abord que «chaque année, notre planète rencontre des poussières de comètes et d'astéroïdes», qui, en traversant notre atmosphère, «donnent naissance aux étoiles filantes» et dont une partie d’entre elles «sont des particules de quelques dixièmes à centièmes de millimètres» qui «atteignent le sol sous forme de micrométéorites».

Six expéditions ont été menées, pour collecter et analyser ces micrométéorites, «au cours des deux dernières décennies, à proximité de la station franco-italienne Concordia (Dôme C) à 1100 kilomètres des côtes de Terre Adélie, au cœur de l’Antarctique» («Dôme C est un lieu idéal de collecte en raison de la faible accumulation de neige et de la quasi-absence de poussières terrestres»).

Comme «ces différentes expéditions ont permis de collecter suffisamment de particules extraterrestres, de tailles comprises entre 30 et 200 micromètres, pour mesurer leur flux annuel, qui correspond à la masse accrétée, par la Terre, par m2 et par année», il est apparu, «en ramenant ces résultats à l’ensemble de notre planète», que «le flux total annuel de micrométéorites représente 5200 tonnes par an». C'est le «principal apport de matière extraterrestre sur notre planète, loin devant celui des objets de plus grandes tailles comme les météorites, dont le flux est inférieur à une dizaine de tonnes par an».

Au bout du compte, «la comparaison du flux de micrométéorites avec les prévisions théoriques confirme que l’essentiel d'entre elles provient très probablement de comètes (80%) et le reste d’astéroïdes». Ces informations peuvent aider à «mieux comprendre le rôle joué par ces poussières interplanétaires dans l’apport en eau et en molécules carbonées sur la jeune Terre».

Une étude, dont les résultats intitulés «Identification of a micropeptide and multiple secondary cell genes that modulate Drosophila male reproductive success» sont publiés dans la revue PNAS, a permis, en s’intéressant aux ARNs codant pour les protéines présentes dans le liquide séminal de la Drosophila melanogaster, de découvrir un ARN codant pour un micro-peptide (une toute petite protéine) qui joue un rôle primordial dans la sélection du sperme qui fertilisera les œufs de la drosophile, lorsque celle-ci s’accouple avec plusieurs mâles.

Relevons tout d'abord que, chez de nombreuses espèces, dont les insectes, «l’accouplement induit des changements physiologiques chez la femelle dans le but d’augmenter le succès de reproduction du couple», une réponse «induite par des substances contenues dans le liquide séminal du mâle qui interagissent avec le système reproducteur de la femelle».

Il y a parmi ces changements post-coïtaux «l’augmentation de l’ovulation et de la ponte des œufs, le stockage et la libération des spermatozoïdes, les changements alimentaires et la croissance des intestins». De plus, «une femelle accouplée devient également moins réceptive aux autres mâles qui la sollicitent et peut utiliser pendant de nombreux jours les spermatozoïdes stockés dans sa spermathèque lors du premier rapport».

Cependant, ce dernier comportement est «contre-balancé par le phénomène de 'préférence pour le dernier mâle'», car «malgré la baisse de libido normalement induite par un premier rapport, les femelles décident parfois de s’accoupler avec un nouveau mâle plus sain ou plus fort, sans doute dans le but d’avoir une descendance plus robuste», de sorte que, dans ce cas, «le sperme du premier mâle est chassé pour ne conserver que celui du dernier mâle».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée s'est focalisée sur ce phénomène chez la drosophile, «cette petite mouche qui se plait tant dans les corbeilles de fruits». Les protéines produites par la glande accessoire, «homologue fonctionnelle de la prostate chez l’homme», ont ainsi été analysées. Parmi «les protéines indispensables à une réponse normale après un accouplement» qui ont été identifiées, figure un micro-peptide qui n’avait jusqu'ici jamais été étudiée, car l'ARN qui la code était considéré comme 'non-codant'.

Pour vérifier «si ce peptide jouait finalement un rôle déterminant», des mutants qui ne le possèdent plus ont été créés. Il est ainsi apparu que «chez les femelles d’abord accouplées par un mâle mutant, le phénomène de 'préférence du dernier mâle' n’est plus observé», car «si elles sont ensuite accouplées par un autre mâle, elles pondent des œufs fécondés par le sperme des deux mâles, et non plus exclusivement par le dernier géniteur, ce qui pourrait diminuer la robustesse de leur descendance».

Au bout du compte, l'analyse «de ces phénomènes induits par l’accouplement présente un intérêt tout particulier chez certaines espèces d’insectes responsables de problèmes sanitaires, économiques ou environnementaux». Comme «une alternative biologique aux insecticides non-sélectifs est la méthode de 'l’insecte stérile', qui permet de limiter des populations nuisibles en libérant par millions dans la nature des mâles stérilisés pour empêcher les femelles de s’accoupler avec les mâles sauvages fertiles», une meilleure compréhension de la réponse post-accouplement pourrait permettre «de développer des méthodes de lutte biologique encore plus efficaces».