Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue PNAS, a permis de séquencer et décrypter le génome de Rhizophagus irregularis, le plus ancien champignon symbiotique. Ces données, qui permettent de mieux comprendre la formation d'une symbiose entre plantes et champignons, dont le rôle écologique est considérable, devraient faciliter l'utilisation de cette symbiose en agroécologie.

L’association symbiotique entre les racines des plantes et des champignons, qui est une règle quasigénérale, «est indispensable à l’établissement et à la pérennité des écosystèmes naturels, de même qu’à leur productivité»: alors qu'à l'extérieur de la racine, «les filaments mycéliens du champignon symbiotique explorent le sol et y exploitent les ressources minérales solubles pour le compte de la plante», de son côté, en échange, «la plante alimente son partenaire symbiotique en sucres simples, tel que le glucose, afin de pourvoir à ses besoins énergétiques».

Plus précisément, «dans la racine, les filaments mycéliens pénètrent dans les cellules de l’hôte pour y former une structure membranaire extrêmement digitée, l’arbuscule», qui est le siège «d’échanges intenses entre les deux partenaires : sucre contre phosphore».

L'ancêtre de Rhizophagus irregularis «est supposé avoir permis aux plantes de coloniser le milieu terrestre il y a 400 millions d'années» grâce à la plus vieille symbiose terrestre qui a aidé les plantes «à tolérer la sécheresse et à absorber les éléments minéraux nécessaires à leur croissance»: à cette époque, les Gloméromycètes, «des champignons primitifs ressemblant aux champignons symbiotiques mycorhiziens à arbuscules d’aujourd’hui», forment «une association à bénéfices mutuels avec ces plantes ancestrales dépourvues de racines».

Le décryptage du génome de Rhizophagus (alias Glomus) fait apparaître «que ce champignon endomycorhizien a perdu toutes les enzymes permettant de dégrader la lignine et la cellulose accumulées dans le sol», ce qui en fait un symbiote obligatoire, car il «dépend totalement de sa plante‐hôte pour subvenir à ses besoins en sucres et énergie».

En revanche, il possède «un système d’absorption et de transport des éléments minéraux très efficace» et il dispose surtout «d’un incroyable répertoire de gènes de communication et de signalisation utilisé afin de dialoguer avec ses différentes plantes hôtes».

Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Science, révèle, grâce à des expériences sur la souris, que deux gènes du chromosome Y, caractéristique des mâles chez les mammifères, et un peu de savoir-faire, suffisent pour que la fonction de reproduction masculine soit remplie.

Dans le génome, le chromosome Y «est le seul chromosome à ne jamais avoir d’homologue identique, puisque toujours associé à un chromosome X (sauf situation anormale comme une trisomie)». Depuis quelques décennies, on sait «qu’il porte le gène Sry, indispensable à la différenciation sexuelle, en permettant le développement des organes génitaux mâles»: en effet, «des souris génétiquement modifiées sans chromosome Y mais disposant de Sry inséré à un autre niveau du génome présentent les caractéristiques morphologiques des mâles», sans, pour autant, produire de spermatozoïdes.

Plus récemment, des tests sur les différents gènes du chromosome Y ont fait apparaître que le gène Sry, «combiné à un autre gène appelé Eif2s3y, suffisaient à produire des gamètes immatures, appelées spermatides rondes (ou spermatides I)»: celles-ci, en effet, ne «peuvent remonter les voies naturelles jusqu’à l’ovule», car, si elles sont pourvues d'un seul jeu de chromosomes comme les spermatozoïdes, elles n'ont pas de flagelle.

Or, cette insuffisance peut être contournée, comme le prouve l'étude, ici présentée. C'est grâce à la technique dite d’injection des spermatides rondes, que ces deux gènes ont pu suffire à féconder quelques ovules de souris et «à donner naissance à une nouvelle génération de rongeurs qui se portent bien, et dont les femelles sont fertiles»: plus précisément, sur 132 souris, 12 ont survécu, «et certaines ont même pu avoir une portée».

Le taux de réussite est ainsi de 9 %, «ce qui est bien en dessous des 26 % obtenus par la même technique pratiquée chez des souris contrôle». Ce succès relatif ouvre tout de même la voie à des nouvelles études en vue de traiter la stérilité masculine.

Des travaux, dont les résultats ont été publiés dans la revue Journal of Neurosciences, ont permis d'identifier le gène responsable de la sensation du toucher. Cette découverte constitue une première étape vers la mise en place de traitements contre les maladies qui affectent ce sens essentiel pour la survie et le développement des êtres vivants.

En 2010, a été identifiée «une famille de protéines, appelées Piezo, présentes à la fois chez les vertébrés et chez les invertébrés», qui sont «des canaux ioniques ancrés dans la membrane des cellules, et notamment dans celle de neurones». Piezo 2b, «seule protéine de cette famille localisée dans les neurones du ganglion spinal, ceux qui innervent les cellules de l’épiderme», est la seule qui puisse «être impliquée dans les perceptions tactiles au niveau de la peau».

Afin de préciser son rôle, des expériences ont été menées sur le poisson zèbre, «un modèle vertébré chez lequel il est facile d’inactiver des gènes au cours du développement». Lorsque le gène piezo2b a été éteint chez cet animal, il est apparu que «les poissons réagissent encore si on leur pince fortement leur queue ou si on leur administre un agent chimique qui provoque une sensation douloureuse sur la peau», mais qu'ils ne manifestent aucune réaction lorsqu’on les caresse.

Cette étude montre ainsi la spécialisation de la protéine Piezo 2b «dans la transmission de signaux générés par un contact physique léger». Cette identification permet d'envisager des applications, par exemple, pour traiter l’allodynie, qui est une maladie «dans laquelle un simple contact physique, normalement indolore, déclenche une réaction douloureuse».

Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Current Biology, a permis de découvrir que des Hommes modernes portent des marques d'infections rétrovirales ancestrales, plus précisément «de l’ADN viral néandertalien».

Cette découverte survient après qu'une étude, en 2012, eut mis en évidence «les séquences ADN de 14 virus dans le génome de Néandertaliens et de Dénisoviens, deux groupes humains disparus, mais pas dans le nôtre», conduisantt à évaluer «la séparation entre les lignées humaines à 400.000 ans à peu près, ce qui sous-entend que Dénisoviens et Néandertaliens partagent une parenté plus grande entre eux qu’avec nous».

Les traces d’infections ancestrales par des rétrovirus (des virus qui, comme le VIH, infestent les cellules puis s’insèrent dans leur génome), constituent des séquences exogènes, qui représentent «entre 5 et 8 % de tout notre ADN, et sont notamment retrouvées dans une partie de ce que l’on appelait autrefois l’ADN poubelle, des régions du génome qui ne codent pas pour des protéines».

Dans ce contexte, la 'contre-expertise' effectuée, avec une méthode moins globale que celle de l'étude précédente, sur «le patrimoine génétique de 110 personnes touchées par le cancer», a fait apparaître que sur les huit rétrovirus, qui ont été recherchés, les traces de sept d’entre eux ont pu être retrouvées.

Ces découvertes font émerger le caractère complexe de la préhistoire humaine et ouvrent la voie à de nouvelles recherches sur l’éventuelle activité de ces virus, dont on sait déjà qu’ils sont pathogènes chez des animaux, comme les souris, et qu’ils se montrent actifs chez des personnes victimes de maladies des neurones moteurs.

Des travaux, dont les résultats ont été publiés dans la revue Angewandte Chemie Internationnal Edition, ont abouti à la mise au point d'une nouvelle méthode qui permet de marquer des molécules biologiques complexes dans des conditions de chimie douce (température et pression proches de l'environnement atmosphérique). Basée sur l'utilisation de nanocatalyseurs de ruthénium et applicable sur une large variété de produits, elle devrait pouvoir faire gagner plusieurs mois dans l'étude et l'évaluation pharmacologique de molécules à but thérapeutique.

Le marquage isotopique «est utilisé pour étudier le devenir in vivo de molécules actives (médicaments, insecticides, conservateurs…)» en collant une sorte d'étiquette sur celles-ci qui permet «de les détecter de manière sensible, sans dénaturer leur interaction avec leur environnement biologique».

Pour le faire, plusieurs techniques existent déjà. Par exemple, on peut «remplacer un ou plusieurs atomes d’hydrogène par du deutérium», ce qui permet «de quantifier une molécule et ses métabolites par spectrométrie de masse» ou on peut également substituer «un atome d’hydrogène par un tritium (radioactif)», car alors «il devient possible de détecter, à des quantités très inférieures au milliardième de gramme, une molécule dans des fluides biologiques et, par imagerie, sur des coupes tissulaires».

La méthode de marquage, présentée dans l'étude, utilise des nanoparticules de ruthénium capables de fixer à leur surface du deutérium, car ces «nanoparticules catalysent avec une grande efficacité le marquage au deutérium de molécules d’intérêt biologique». Son efficacité «a été démontrée par le marquage d’une dizaine de molécules d’intérêt biologique de natures différentes, telles que des antidépresseurs, un vasodilatateur, une hormone humaine, un antitussif ou encore la nicotine».