Une étude, dont les résultats intitulés «Observing the overall rocking motion of a protein in a crystal» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis de montrer pour la première fois, grâce à la combinaison de la cristallographie et de la résonnance magnétique nucléaire (RMN) avec des simulations, que des mouvements résiduels continuent d'animer les protéines au sein d'un cristal et que ce mouvement 'floute' les structures obtenues par cristallographie de sorte que, plus ces mouvements résiduels sont amortis, meilleur est l'ordre cristallin.

Rappelons tout d'abord que «la cristallographie aux rayons X permet de connaître la structure tridimensionnelle d'une molécule, donc de comprendre son fonctionnement et potentiellement d'exploiter ces connaissances pour, par la suite, moduler son activité, notamment en vue d'un usage thérapeutique ou biotechnologique». Cette méthode est ainsi «la plus prolifique pour la détermination de structures de protéines».

Cependant, «la qualité d’une structure cristallographique dépend du 'degré d’ordre' dans le cristal»: en effet, plusieurs milliers de milliards de protéines, qui «mesurent en général quelques nanomètres» doivent «s’agencer parfaitement, et en trois dimensions, pour constituer un réseau cristallin bien ordonné», mais, parfois, «des cristaux pourtant macroscopiquement parfaits déçoivent une fois irradiés par les rayons X, frustrant ainsi la caractérisation structurale».

Pour expliquer ce paradoxe, l'hypothèse de l'existence de mouvements d’ensemble des protéines cristallisées a été avancée sans que, jusqu'ici, cette supposée dynamique résiduelle lente n’ait «été directement observée dans un cristal». Ce n'est plus le cas, désormais, grâce à l' étude ici présentée qui a utilisé «une approche multi-technique, combinant la spectroscopie par RMN à l’état solide, les simulations de dynamique moléculaire, et la cristallographie aux rayons X».

La RMN du solide a ainsi permis de mesurer «la dynamique d’une protéine modèle, l’ubiquitine, dans trois de ses formes cristallines», ce qui a fait apparaître «que même cristallisées, les protéines restent animées de légers mouvements résiduels», qui «sont d’autant moins amortis que le cristal est moins compact».

De leur côté, les données cristallographiques, relatives à ces trois types de cristaux, indiquent également «que plus le cristal est compact, et mieux il diffracte (et donc mieux on peut déterminer la structure des protéines qui le compose)».

Enfin, les simulations de dynamique moléculaire, réalisées pour chacune des trois formes cristallines afin de «reconstituer le mouvement des protéines dans ces réseaux cristallins», suggèrent «qu’au sein des cristaux, les protéines tournent sur elles-mêmes de quelques degrés, à l’échelle de la microseconde» en une sorte de 'balancements' d’autant plus marqués que le cristal est peu compact, ce qui est «en accord avec les mesures de RMN».

Cette étude, qui «contribue à mieux comprendre l'impact des mouvements moléculaires lents sur la qualité des structures cristallographiques» et «plus généralement la dynamique des molécules à l’échelle atomique», explique en partie «pourquoi certains cristaux, quoique macroscopiquement 'beaux', se révèlent vides d’information une fois étudiés par cristallographie».

Une étude, dont les résultats intitulés «The vertebrate fauna of the upper Permian of Niger—IX. The appendicular skeleton of Bunostegos akokanensis (Parareptilia: Pareiasauria)» ont été publiés dans la revue Journal of Vertebrate Paleontology, a permis de faire apparaître que Bunostegos akokanensis, un reptile herbivore primitif avec un crâne bosselé et une carapace osseuse au bas du dos, qui vivait il y a 260 millions d’années (soit une bonne dizaine de millions d'années avant le temps des dinosaures), est le premier animal répertorié à s'être déplacé sur terre en marchant véritablement, car au Permien supérieur les animaux terrestres apparentés connus se déplaçaient par reptation ou en rampant.

C'est une nouvelle analyse des os fossilisés de Bunostegos akokanensis, dont un spécimen a été découvert en 2003 dans la formation de Moradi (nord-ouest du Niger), qui a abouti à cette conclusion. En effet, les os des pattes antérieures de cet animal de la taille d’une petite vache, laissent penser qu’il devait se déplacer en marchant à la façon de celle-ci ou d’un hippopotame.

Le caractère «précoce et inhabituel de la locomotion adoptée par Bunostegos» peut s'expliquer par son environnement, car, à ce moment-là, le Niger, qui «faisait partie du supercontinent La Pangée», était «comme aujourd’hui un endroit aride où les plantes et les sources d’eau étaient rares et espacées» de sorte que, pour survivre dans ces conditions, la marche à quatre pattes semble la plus adaptée, en permettant «de longs trajets entre chaque repas».

Ce moyen de locomotion des quadrupèdes, qui a été inventé «de façon indépendante chez les reptiles et mammifères, plusieurs fois au cours de l’histoire», a d'ailleurs pu être adopté par d'autres animaux au cours du Permien supérieur.

Une étude, dont les résultats intitulés «3D RuO₂ Microsupercapacitors with Remarkable Areal Energy» ont été publiés dans la revue Advanced Materials, a abouti élaborer un matériau d'électrode qui permet aux condensateurs électrochimiques de se rapprocher des résultats des batteries, sans pour autant perdre leurs avantages.

Rappelons tout d'abord, que «les micro-supercondensateurs développés depuis une dizaine d'années pour constituer «une alternative intéressante aux micro-batteries en raison de leur puissance élevée et de leur longue durée de vie» n'ont pas trouvé jusqu'ici d'applications concrètes, car «leur faible densité d'énergie, c'est-à-dire la quantité d'énergie qu'ils peuvent emmagasiner sur un volume ou une surface donnés, ne leur permet pas d'alimenter durablement des capteurs ou des composants électroniques».

Désormais, cette situation devrait changer puisque l'étude ici présentée est parvenue «en alliant le meilleur des micro-supercondensateurs et des micro-batteries» à «mettre au point un matériau d'électrode qui permet à ces condensateurs électrochimiques de se rapprocher des résultats des batteries, sans pour autant perdre leurs avantages».

En l'occurrence, cette nouvelle électrode, constituée d'une structure en or extrêmement poreuse dans laquelle de l'oxyde de ruthénium a été inséré, a été «synthétisée par un procédé électrochimique» (notons que ces matériaux onéreux «restent ici utilisables, car la taille des composants est de l'ordre du millimètre carré»).

Comme elle a servi «à fabriquer un micro-supercondensateur d'une densité d'énergie de 0,5 J/cm², soit environ 1000 fois celle des micro-supercondensateurs existants», et donnant «un résultat très proche des caractéristiques des micro-batteries Li-ion actuelles», il apparaît que de tels micro-supercondensateurs avec leur densité d'énergie nouvelle, «leur longue durée de vie, leur forte puissance et leur tolérance aux écarts de température», pourraient «enfin être utilisés sur des microsystèmes embarqués autonomes et intelligents».

Une étude, dont les résultats intitulés «Two independent and primitive envelopes of the bilobate nucleus of comet 67P» ont été publiés dans la revue Nature, a permis, grâce à l'analyse d'un grand nombre d’images de la surface de Tchouri prises en haute résolution par la sonde Rosetta entre le 6 août 2014 et le 17 mars 2015, d’apporter de solides arguments validant l'hypothèse que la forme bilobée du noyau de Tchouri serait le produit de la collision douce entre deux comètes.

Ces arguments proviennent de l'identification d'une centaine de terrasses et de strates parallèles sur des parois de falaises et aussi de plusieurs fosses. Les observations indiquant la direction de ces superpositions de couches ont conduit à l'élaboration d'un modèle 3D de la comète jusqu’à de plus grandes profondeurs.

Il apparaît ainsi «que les deux lobes ont une enveloppe extérieure de matière organisée en couches distinctes» s’étendant «sur plusieurs centaines de mètres sous la surface». En particulier, «les couches superposées dans la région du cou sont inclinées dans des directions opposées» ce qui est «le premier indice que les deux lobes sont indépendants».

De plus, comme, de manière générale «les couches sont censées se constituer perpendiculairement au centre de gravité», l'hypothèse validée est celle d'une collision à faible vitesse de deux corps séparés ce qui explique «que l’ordre des strates soit si bien préservé».

Il faut cependant souligner «que, même si les deux corps se sont constitués indépendamment, leurs grandes similarités structurelles renforcent l’idée que le même processus est à leur origine»: plus précisément, des «stratifications ont aussi été observées à la surface d’autres comètes au cours de leurs survols par de précédentes missions», laissant penser qu’elles ont aussi subi une formation semblable.

Une étude, dont les résultats intitulés «Baleen whales host a unique gut microbiome with similarities to both carnivores and herbivores» ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis de montrer, à partir d'une analyse du microbiome (flore intestinale), que les mysticètes (baleines à fanons), en dépit d’un mode d’alimentation carnivore (plancton, petits crustacés, céphalopodes et poissons), ont des caractéristiques proches des ruminants terrestres, notamment des vaches.

Rappelons tout d'abord que des analyses phylogénétiques récentes ont «révélé que les baleines étaient liées aux artiodactyles, une famille d’ongulés qui comprend notamment vaches, moutons, cerfs, camélidés et hippopotames».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée a analysé le génome de la flore de plusieurs dizaines de baleines qui ont été suivies en pleine mer «afin de recueillir leurs excréments». Il est ainsi apparu que ce microbiote présentait «un étonnant mix bactériens»: d'une part, comme les carnivores, les mysticètes «possèdent le même genre de bactéries que celles retrouvées chez les lions et les tigres qui ont des régimes alimentaires riches voire exclusifs en viande» et, d'autre part, «elles ont aussi des communautés abondantes de bactéries anaérobies, semblables à celles que les ruminants utilisent pour dégrader la cellulose».

De plus, les baleines possèdent une autre caractéristique anatomique propre aux ruminants», en l'occurrence «un intestin multi-chambre avec une chambre antérieure abritant les bactéries aptes à digérer la cellulose».

Or, comme dans l’océan «ce glucide qui est le principal constituant des végétaux est bien loin d’être abondant» alors que «pratiquement 10% du bol alimentaire des baleines se compose de chitine, un autre glucide complexe constituant la carapace des crustacés», cette étude met en lumière le fait «que l’intestin antérieur des baleines riche en microbes anaérobies permet de digérer la chitine et de la rendre ainsi accessible» (car autrement elle serait déféquée). C'est ce qui expliquerait la persistance de «caractéristiques héritées de l’ancêtre terrestre des baleines».