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    Une étude, dont les résultats intitulés «pks5-recombination-mediated surface remodelling in Mycobacterium tuberculosis emergence» ont été publiés dans la revue Nature Microbiology, a permis de montrer que la disparition, au cours de l'évolution, d'un glycolipide de l'enveloppe bactérienne des bacilles de la tuberculose a entrainé une modification des propriétés de sa surface, favorisant son agrégation en 'corde', ce qui a augmenté considérablement sa pathogénicité chez l'Homme.

     

    Rappelons tout d'abord que «la tuberculose est une maladie bactérienne chronique causée par l'agent infectieux Mycobacterium tuberculosis» qui a été responsable de 1,5 million de décès en 2014 dans le monde sur 9,6 millions de cas de tuberculose recensés, «classant cette maladie au second rang des causes de décès dus à un agent infectieux unique (OMS, 2015)».

     

    Afin de mieux comprendre les facteurs et mécanismes favorisant sa propagation, l'étude ici présentée a cherché à analyser «les étapes évolutives, et adaptations génétiques associées, qui ont permis aux bacilles de la tuberculose de coloniser l'Homme» en s'intéressant «à un autre type de bacille, Mycobacterium canettii, connu pour causer de rares cas de tuberculose et pour être génétiquement proche de l'ancêtre de M. tuberculosis».

     

    Il est ainsi apparu que les colonies de ces bactéries «sont très différentes de celles des bacilles de la tuberculose», car, «alors que sur milieu solide les colonies de M. tuberculosis sont sèches, rugueuses et fripées» et «celles de M. canettii sont muqueuses et collantes», dans un milieu de culture liquide, «les premières sont fortement agrégées en forme de corde» et «les secondes se désolidarisent complétement».

     

    L'analyse «des mutants spontanés de M. canettii formant des colonies fripées» a alors permis de découvrir «que le changement d'aspect des colonies a été provoqué par une recombinaison entre deux gènes impliqués dans la production d'un glycolipide de l'enveloppe bactérienne». Ensuite, l'analyse de «l'organisation génétique de cette région chez les bacilles de la tuberculose», a fait apparaître «qu'une recombinaison similaire s'était produite chez l'ancêtre de M. tuberculosis», qui a «conduit à l'inactivation de la voie de biosynthèse du glycolipide et donc à sa disparition à la surface des bacilles».

     

    Il a été mis en lumière «que cette disparition induit chez M. canettii une modification des propriétés de surface et favorise ainsi son agrégation en 'corde', de la même manière que chez M. tuberculosis». De plus, il a été établi, «en utilisant différents modèles animaux et cellulaires de l'infection», que «cette modification de l'enveloppe bactérienne provoque un changement des interactions avec les cellules de défense de l'hôte et une augmentation de la virulence de M. canettii». Cette découverte constitue donc une avancée notable «dans la compréhension de l'origine et de l'émergence du bacille de la tuberculose».

     

     


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    Deux études (dont les résultats intitulés, pour la première publiée dans la revue Nature Communications, «Gyre-driven decay of the Earth’s magnetic dipole» et, pour la seconde publiée dans la revue Geophysical Journal International, «Geomagnetic forecasts driven by thermal wind dynamics in the Earth's core») ont abouti, grâce à des simulations, à l'établissement, à la manière de Météo-France, des premières prévisions des variations du champ magnétique terrestre.

     

    Du fait que «le champ magnétique terrestre, qui trouve sa source dans le noyau fluide de la planète, interagit fortement avec certaines technologies, comme les satellites ou des applications embarquées dans les smartphones», il est très important «de comprendre et prédire ses variations». Ces objectifs ont été à l'origine des travaux ici présentés, qui ont été menés dans le cadre «d’une approche calquée sur celle développée en météorologie».

     

    Tout d'abord, «les raisons de la décroissance de l’intensité du champ magnétique terrestre de 10% depuis 1840» ont été expliqués par «la présence d’une anomalie de ce champ, d’intensité plus faible, au-dessus de l’Amérique du Sud de nos jours», qui «déséquilibre le mécanisme de transport du champ magnétique», un mécanisme s’appuyant «sur un tourbillon géant à la surface du noyau, qui, à la manière d’un tapis roulant, déplace le champ magnétique des pôles vers l’équateur au niveau de l’Asie, et de l’équateur vers les pôles au niveau de l’Amérique».

     

    Les simulations effectuées «prédisent que l’anomalie et le tourbillon sont intimement liés et qu’ils devraient tous deux dériver d’environ 3000 kilomètres vers l’Ouest (à la surface de la Terre) dans les cent prochaines années». Comme «l'anomalie se creusera de manière significative dans le siècle à venir», la zone problématique pour le vol des satellites sera élargie puisque «le matériel embarqué dans les satellites de basse altitude subit un taux d’avaries significativement important lorsque ceux-ci passent au-dessus de cette zone.

     

    Cependant, «de même qu’on ne peut prédire avec certitude le temps qu’il fera dans un an, il est impossible de prévoir le comportement du champ magnétique terrestre à plus long terme, et en particulier la prochaine inversion des pôles».

     

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés «The Case for a Gaian Bottleneck: The Biology of Habitability» ont été publiés dans la revue Astrobiology, avance une hypothèse pour expliquer que l'Univers ne semble pas être grouillant de vie alors que les conditions préalables et les ingrédients nécessaires à la vie semblent y être disponibles en abondance.

     

    Jusqu'à présent, la théorie d'un goulot d'étranglement de l'émergence de la vie (emergence bottleneck), basée sur la complexité de la recette moléculaire de la vie, est l'explication la plus courante avancée pour justifier que, pour l'instant, seule la Terre paraît l'abriter. Pour l'étude ici présentée, le goulot d'étranglement fondamental est tout autre: dénommé goulot de Gaia (Gaian Bottleneck), il résulte du fait «que la vie naissante sur une planète ne module pas, par rétroaction, assez rapidement le climat perturbé qui règne sur les nouveaux astres».

     

    Plus précisément, comme «la plupart des environnements planétaires primitifs sont instables», pour rendre une planète habitable, «les formes de vie ont besoin de réguler les gaz à effet de serre tels que l'eau et le dioxyde de carbone pour maintenir des températures de surface stable».

     

    Le système solaire le souligne: alors qu'il y a environ quatre milliards d'années, «la TerreVénus et Mars ont toutes été habitables», un milliard d'années après leur formation, «Vénus s’est transformée en serre et Mars s’est figée dans une glacière» de sorte que seule la vie sur la Terre a réussi à contrôler les paramètres environnementaux.

     

    Ainsi, pour cette étude, le phénomène de régulation par le vivant «a été trop tardif sur la majorité des autres planètes et leur climat est resté chaotique trop longtemps», ce qui condamne «les espèces primitives ayant pu y naître». Autrement dit, l'extinction est le sort habituel pour la plupart du vivant qui voit le jour à la surface des planètes rocheuses humides de l'Univers et, surtout, les planètes rocheuses doivent être habité pour rester habitable.

     

    Il en découle que «si on trouve un jour des traces de vie dans l’univers, la majorité des fossiles sera constituée par de simples cellules microbiennes car les espèces multicellulaires telles que les dinosaures ou les humains mettent des milliards d’années à évoluer et elles n’ont pas eu le temps de le faire».

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés «Nanoconnectomic upper bound on the variability of synaptic plasticity» ont été publiés dans la revue eLife, a permis de mesurer la capacité de stockage du cerveau, qui est apparue 10 fois supérieure aux estimations précédentes avec 1 pétaoctet (10 puissance 15) soit un ordre de grandeur proche de la capacité du World Wide Web.

     

    Cette évaluation a pu être faite à partir de l'analyse de cerveaux de rats dans la région de l’hippocampe, «une zone impliquée dans la mémoire (par exemple pour celle des lieux connus, dans les 'cellules de positionnement' et les 'cellules de grille', dont la découverte a été récompensée par le prix Nobel de médecine 2014)».

     

    Plus précisément, cette étude a «fait appel à une technique de reconstitution en 3D de coupes observées en microscopie électronique à balayage» pour recréer, avec un modèle, «un petit volume presque cubique de 6 microns de côté» de façon a étudier «de très près les synapses, c’est-à-dire les points de contact entre deux neurones, car c’est là que tout se joue».

     

    Rappelons que «chaque neurone est connecté à des milliers d’autres par des synapses (des liaisons à sens unique) de l’axone de l’un (une sorte de câble), qui envoie l’information, à une dendrite de l’autre, qui la reçoit sur l'un de ses nombreux diverticules», les épines dendritiques «qui portent les synapses, sortes de sacs emplis de molécules, les neuromédiateurs, intermédiaires chimiques qui transmettent le signal nerveux, de nature électrique».

     

    Deux neurones qui sont en contact «peuvent l’être plus ou moins» du fait qu'une synapse est «plus ou moins puissante». Cependant, sous l'influence de l'apprentissage, «telle liaison se renforce alors que telle autre s’affaiblit». La force d'une liaison s'estime à son volume, qui découle «de la quantité de neuromédiateurs et de la surface de contact». Ainsi, «il existe un rapport 60 entre la synapse la plus faible connue et la plus forte». De plus, jusqu'ici, «entre les deux, les neurobiologistes, faute de connaissances plus précises, distinguaient deux ou trois niveaux de forces possibles».

     

    L'étude ici présentée bouscule ce schéma: en effet, «il arrive, dans 10 % des cas, qu’un axone se connecte deux fois, voire plus, à une même dendrite». De plus, «les têtes enflées des épines dendritiques qui semblaient alors identiques» présentaient des différences de 8 % qui «ont été repérées et retrouvées entre les autres synapses du petit cube d’hippocampe».

     

    Surtout, «au sein de ce spectre de 60 entre la plus faible et la plus forte, les synapses peuvent adopter 26 niveaux différents, et non pas deux ou trois, ce qui constitue un stockage d’information bien plus efficace», de sorte que, convertis en langage informatique, «ces 26 niveaux correspondent à environ 4,7 bits, puisque 2 puissance 4,7 valent à peu près 26» alors que jusqu’ici, «on estimait à 1 ou 2 bits la quantité d’information contenue dans une synapse».

     

    Enfin, il est apparu que «dans l’hippocampe, une région du cerveau où les liaisons sont instables», 1.500 évènements environ provoquent, pour les synapses les plus faibles, «une modification dans le volume de la vésicule en une vingtaine de minutes», tandis que «pour les plus fortes, quelques centaines de signaux conduisent un changement, en une à deux minutes» (autrement dit toutes les 2 à 20 minutes, les synapses grandissent ou rétrécissent en s'adaptant suivant les signaux reçus).

     

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés «Earliest “Domestic” Cats in China Identified as Leopard Cat (Prionailurus bengalensis)» ont été publiés dans la revue PLOS ONE, a permis d'identifier l'espèce à laquelle correspondent les restes de chat, datant d'environ 3500 ans avant J.-C., découverts dans des villages d'agriculteurs de Chine: ils appartiennent au chat du Bengale, un cousin éloigné du chat sauvage occidental (Felis silvestris lybica), qui à l'origine de tous les chats domestiques modernes.

     

    Signalons tout d'abord que tous les chats domestiques actuels (il y en a plus de 500 millions!) «descendent de la forme africaine et proche-orientale du chat sauvage (Felis silvestris lybica)» et que «les débuts du rapprochement entre l'homme et le chat se sont déroulés au Proche-Orient, dès 9000 à 7000 avant J.-C., avec la naissance de l'agriculture», selon des travaux publiés en 2004.

     

    En vue de savoir si des ossements de chat, découverts en 2001 dans des villages d'agriculteurs du nord de la Chine (province de Shaanxi) et datés d'environ 3500 avant J.-C., constituaient «la preuve d'un rapprochement entre des petits félins chinois et l'homme dès le 4e millénaire avant J.-C. en Chine» ou s'ils étaient «le résultat d'une importation des premiers chats domestiques depuis le Proche-Orient jusqu'en Chine», l'étude ici présentée a effectué, en l'absence d'ADN ancien, «une analyse de morphométrie géométrique» de ces ossements.

     

    En effet, comme il existe «au moins quatre formes différentes de petits félidés en Chine» et comme «la sous-espèce à l'origine du chat moderne (Felis silvestris lybica) n'y a jamais été répertoriée», il s'agissait de différencier les os de ces petits félins, «aux morphologies très similaires et aux différences souvent indiscernables avec les techniques classiques».

     

    Ainsi, après analyse des mandibules «de cinq chats du Shaanxi et du Henan datés entre 3500 et 2900 avant J.-C.», il est apparu que «ces ossements appartiennent tous au chat du Bengale (Prionailurus bengalensis)»: ce chat sauvage, cousin éloigné du chat sauvage occidental, «encore très répandu aujourd'hui en Asie orientale», est connu «pour sa propension à fréquenter les zones à forte présence humaine» (sans doute été attiré «par la prolifération des rongeurs qui profitaient des stocks de céréales»).

     

    Il en résulte «qu'un processus comparable à celui connu au Proche-Orient et en Égypte s'est développé indépendamment en Chine suite à la naissance de l'agriculture qui y est apparue au 8e millénaire avant notre ère». Cependant, comme «les chats domestiques actuels de Chine ne sont pas des descendants du chat du Bengale, mais de son cousin F. silvestris lybica, la nouvelle question à résoudre est de trouver quand ce dernier a remplacé le chat du Bengale dans les villages chinois.

     

     


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