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Une étude, dont les résultats intitulés «Ammonia Clathrate Hydrate As Seen from Grand Canonical Monte Carlo Simulations» ont été publiés dans la revue ACS Earth and Space Chemistry, a permis, en simulant sur ordinateur le piégeage de la molécule d’ammoniac dans des clathrates hydrates, de montrer que le clathrate hydrate d’ammoniac (*) pouvait être stable à basse température (jusqu’à 200 K) dans des conditions typiques de certains environnement planétaires ou du milieu interstellaire. Elle confirme ainsi «les résultats d’une étude expérimentale, pourtant contrintuitive, publiée quelques années auparavant dans la littérature».
Rappelons tout d'abord que «la molécule d’ammoniac, NH3, est une molécule commune en astrophysique» puisqu'elle «est présente dans le milieu interstellaire, les comètes et les objets transneptuniens, ainsi que dans les atmosphères de Jupiter et Saturne» et qu'elle «est certainement la principale source de diazote (N2) dans l’atmosphère de Titan». Surtout, «la présence simultanée d’ammoniac et d’eau semble être une donnée essentielle pour comprendre l’origine des acides aminés, qui sont les briques élémentaires du vivant».
Par ailleurs, si, dans le système solaire, «la molécule NH3 aurait pu être préservée directement sous forme solide, dans des silicates d’ammonium ou encore dans de la glace d’eau, sous forme d’hydrates d’ammoniac», des expériences récentes «ont montré qu’à basse température (typiquement en dessous de 200 K), NH3 pouvait aussi être piégée au sein de clathrates d’hydrates, formes très particulières de glace, dans lesquelles les molécules d’eau liées entre elles par des liaisons hydrogène constituent des cages stabilisées par l’incorporation de molécules de gaz».
Néanmoins, ce résultat expérimental a fait débat «car NH3 était considérée jusqu’à présent comme un inhibiteur de la formation des clathrates» et, de plus, il était «couramment admis que les molécules piégées dans les clathrates devaient nécessairement avoir un caractère hydrophobe marqué, afin ne pas détruire le réseau des molécules d’eau formant les cages».
Dans ce contexte, «en simulant sur ordinateur le piégeage de molécules NH3 dans un clathrate d’hydrate» (méthode de Monte Carlo), l'étude ici présentée vient «de confirmer l’existence possible du clathrate hydrate de NH3 dans une gamme de pressions et de températures bien déterminée, compatible avec certaines conditions extra-terrestres».
Cependant, il apparaît qu'au-delà d’une certaine pression, «le nombre de molécules de NH3 dans le système devient tellement important que la structure clathrate est détruite et se transforme en glace amorphe dans laquelle se retrouvent piégées les molécules d’ammoniac».
Au bout du compte, les calculs à l’échelle moléculaire mettent «l’accent sur le rôle subtil que jouent les différentes conditions environnementales (pression, température, composition de la phase gaz) sur la stabilité du clathrate hydrate d’ammoniac». De plus, «en confirmant des résultats expérimentaux controversés, cette étude souligne le rôle que les clathrates hydrates d’ammoniac pourraient jouer dans la composition de certains objets du système solaire».
En conséquence, l’hypothèse de l’existence des clathrates d’ammoniac ne peut plus «être d’emblée écartée des scénarios de formation du système solaire, ni dans la compréhension des mécanismes de formation des acides aminés dans les glaces du milieu interstellaire et des comètes, celles dont on pense aujourd’hui qu’elles auraient pu délivrer la vie sur notre planète».
Lien externe complémentaire (sources Wikipedia)
(*) Clathrate
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Une étude, dont les résultats intitulés «A wide and collimated radio jet in 3C84 on the scale of a few hundred gravitational radii» sont publiés dans la revue Nature Astronomy, a permis d'observer 'comme jamais', grâce au radiotélescope spatial russe RadioAstron (*), la naissance d'un jet de plasma à partir d'un quasar.
RadioAstron est un radiotélescope spatial russe doté d'un miroir de 10 mètres de diamètre, qui «permet de faire de la synthèse d'ouverture avec des radiotélescopes au sol», une technique d'interférométrie, qui fournit ici «l'équivalent d'un radiotélescope dont le diamètre du miroir peut se compter en milliers de kilomètres et même plus».
Plus précisément, «RadioAstron se trouvant sur une orbite elliptique dont l'apogée se trouve à 360.000 kilomètres», il participe à la réalisation de «l'équivalent d'un instrument de cette taille offrant, dans le domaine des ondes radio centimétriques à décacentimétriques, une résolution mille fois supérieure à celle de Hubble dans le visible».
En s'appuyant sur ce dispositif, il a pu être observé, dans le cadre de l'étude ici présentée, «l'un des jets de plasma générés par le quasar 3C 84 associée à la source radio Perseus A au cœur de la galaxie NGC 1275 (**) située dans la constellation de Persée, à environ 240 millions d'années-lumière de la Voie lactée».
Il est ainsi apparu que la base dc ce jet est «bien plus large que ne le prédisaient les modèles les plus couramment considérés» qui font naître les jets des quasars dans l'ergorégion d'un trou noir de Kerr, une région comprise entre l'horizon des évènements et l'ergosphère d'un trou noir en rotation et où l'espace est en quelque sorte en rotation, entraînant avec lui un observateur en chute libre».
D'autre part, «la structure du jet diffère significativement de celle du jet déjà remarquablement imagé dans la galaxie M 87» (***). Selon l'étude, c'est «dû à la différence d'âge de ces deux structures», car «le jet de NGC 1275 n'aurait commencé à se former que depuis une décennie, ce qui offre d'ailleurs une opportunité unique de suivre la toute première croissance d'un jet de trou noir».
Lien externe complémentaire (source Wikipedia)
(*) RadioAstron
Liens externes complémentaires (source Simbad)
(**) NGC 1275 (3C 84)
(***) M 87
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Une étude, dont les résultats intitulés «Caloric restriction increases lifespan but affects brain integrity in grey mouse lemur primates» sont publiés dans la revue Communications Biology, a permis d'établir qu'une restriction calorique chronique (qui consiste à manger une ration réduite mais équilibrée à partir de l'âge adulte et tout au long de sa vie) augmente fortement la longévité chez un petit primate, le microcèbe.
Jusqu'ici, l'effet bénéfique de la restriction calorique chronique sur la longévité avait été mise en évidence «chez de nombreuses espèces à vie courte (ver, mouche, souris)» avec le constat que «le processus de vieillissement est retardé», mais «restait controversé chez les primates, incluant les humains» bien que «de précédents travaux, notamment chez des macaques (durée de vie moyenne de 40 ans), avaient déjà démontré son effet bénéfique sur l'incidence de pathologies liées au vieillissement».
Afin d'évaluer plus précisément l'effet sur la longévité chez les primates, l'étude ici présentée s'est intéressée au microcèbe (*), un lémurien qui «partage de nombreuses similitudes physiologiques avec l'Homme» et «dont la durée de vie (une douzaine d'années) en fait un très bon modèle d'étude du vieillissement».
L'expérience a consisté à exposer un groupe de microcèbes à une restriction calorique chronique modérée (30% de calories en moins que leurs congénères sous ration alimentaire normale) depuis l'âge adulte et pendant toute leur vie» et à considérer «leurs données de survie ainsi que les éventuelles altérations liées à l'âge».Après 10 ans d'expérience, il est apparu que, «comparativement aux animaux contrôles, ceux sous restriction calorique présentent une durée de vie augmentée de près de 50%»: concrètement, «leur survie médiane est de 9,6 ans (contre 6,4 ans pour les lémuriens contrôles)». De plus, il a été constaté, «pour la première fois chez un primate», que «la longévité maximale était augmentée : plus d'un tiers des animaux restreints sont encore vivants lors de la mort du dernier animal contrôle à 11,3 ans».
Surtout, cet effet bénéfique s'accompagne «d'une préservation des capacités motrices, sans modification des performances cognitives, et d'une réduction de l'incidence de pathologies habituellement associées au vieillissement comme le cancer ou le diabète» de sorte que «les lémuriens sous restriction calorique présentent les caractéristiques morphologiques d'un animal plus jeune».D'autre part, «les données d'imagerie cérébrale pour ces animaux à un âge très avancé montrent une légère perte de matière grise (corps cellulaires des neurones) que les chercheurs n'expliquent pas encore, ainsi qu'un ralentissement notoire de l'atrophie de la matière blanche (ensemble des fibres des neurones connectant les différentes aires du cerveau)».
Au bout du compte, cette étude montre que la restriction calorique chronique constitue «actuellement le moyen le plus efficace pour allonger la durée de vie maximale et retarder le processus de vieillissement chez un primate non humain». L'étape suivante de cette recherche sera d'associer la restriction calorique chronique «à un autre paramètre d'étude, comme l'exercice physique, afin de tenter de repousser encore plus loin les limites de la longévité».Lien externe complémentaire (source Wikipedia)
(*) Microcebus
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Une étude, dont les résultats intitulés «Venus' Spectral Signatures and the Potential for Life in the Clouds» sont publiés dans la revue Astrobiology, laisse penser que des taches sombres épisodiques dans les basses couches de l'atmosphère de Vénus pourraient indiquer que des colonies de bactéries fleurissent dans les nuages de cette planète.
Sœur «jumelle de la Terre», Vénus, «plus proche du Soleil et soumise à un puissant effet de serre», subit «une température moyenne au sol de 450 °C» avec une pression atmosphérique énorme («92 fois celle de la Terre»). Aujourd'hui, «il y pleut de l'acide sulfurique», mais «certains modèles suggèrent que Vénus avait autrefois un climat habitable avec de l'eau liquide sur sa surface pendant 2 milliards d'années», une durée beaucoup plus longue que celle estimée sur Mars.
Si de la vie a éventuellement émergé durant cette période, «elle a disparu depuis longtemps avec les océans, et ses traces ont été recouvertes par des coulées de lave récentes à l'échelle géologique», mais dès 1967, Harold Morowitz et Carl Sagan ont émis l'hypothèse de l'éventualité d'une vie dans les nuages de Vénus.
Cette idée a été soutenue, un peu plus tard, par «les sondes spatiales qui ont approché notre ardente voisine» et «montré qu'entre 40 et 60 kilomètres d'altitude, les températures (entre 0 et 60 °C) et les pressions (entre 0,4 et 2 atmosphères)» sont assez favorables à la vie. De plus, «les nuages sont riches en soufre et en dioxyde de carbone».
Pour sa part, l'étude ici présentée renforce cette hypothèse en s'appuyant sur «les mystérieuses taches sombres observées depuis près d'un siècle déjà dans les basses couches de l'atmosphère de Vénus». Ces «quelques taches épisodiques riches en soufre, avec des contrastes allant jusqu'à 30-40 % dans l'ultraviolet, et une absorption des longueurs d'onde plus longues», qui «persistent pendant des jours, changeant constamment de forme et de contraste», paraissent «dépendre de l'échelle».
Comme ces taches font penser à des rassemblements de bactéries terrestres «dont les propriétés d'absorption de la lumière sont comparables à ces particules sombres de nature inconnue» avec sensiblement «les mêmes dimensions», on peut imaginer qu'après la disparition des océans de Vénus, «des bactéries se soient réfugiées en altitude dans ce milieu plus hospitalier».
Il faut y ajouter que «des bactéries vivantes ont bien été retrouvées dans l'atmosphère terrestre, jusqu'à 41 kilomètres au-dessus du sol» et que «des bactéries s'épanouissent aussi dans des environnements très acides comme les sources chaudes à Yellowstone ou tout aussi hostiles (pour nous) que les sources hydrothermales dans les profondeurs des océans».
Surtout, nous savons que, sur Terre, «la vie peut prospérer dans des conditions très acides, se nourrir de dioxyde de carbone et produire de l'acide sulfurique» et qu'il y a «du dioxyde de carbone et de l'acide sulfurique avec des gouttelettes d'eau dans les nuages de Vénus».
De ce fait, on peut pas exclure «que des colonies de bactéries fleurissent dans les nuages de Vénus». Cependant, comme personne ne possède véritablement «de preuves d'une vie sur Vénus pour l'instant», il faudra «dépêcher sur place une sonde dotée d'instruments qui permettraient de trancher la question».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Single helically folded aromatic oligoamides that mimic the charge surface of double-stranded B-DNA» ont été publiés dans la revue Nature Chemistry, a permis de mettre au point une séquence artificielle mimant pour la première fois les propriétés de surface de l'ADN.
Comme cette molécule artificielle «est capable d'inhiber l'activité de plusieurs enzymes, y compris celle utilisée par le VIH pour insérer son génome dans celui de sa cellule-hôte», cette démarche ouvre «la voie à de nouveaux outils pharmacologiques basés sur l'inhibition des interactions ADN-protéines».
Notons ici que pour que l'information génétique portée par l'ADN «soit lue et mise à exécution, ou au contraire pour empêcher ou réguler son expression, une multitude de protéines interagissent avec la molécule d'ADN «par exemple en 's'accrochant' aux charges négatives situées à sa surface» comme «l'intégrase du VIH qui permet l'insertion de l'ADN viral au sein de l'ADN humain et de la topoisomérase 1, une enzyme qui sert à relâcher les tensions au sein de la molécule d'ADN lorsque celle-ci est surenroulée».
Dans ce contexte, l'étude ici présentée rapporte la réussite de la synthèse de molécules hélicoïdales dérivées de foldamères aromatiques (*), «des objets synthétiques ayant une forte propension à adopter des formes repliées» (dans le cas présent une hélice simple»), qui «imitent parfaitement les caractéristiques de surface de la double hélice d'ADN et notamment le positionnement de ses charges négatives».Au bout du compte, cette imitation «est si convaincante que ces foldamères agissent comme des leurres pour certaines protéines se liant à l'ADN, y compris la topoisomérase 1 et l'intégrase du VIH»: en effet, il est apparu «que les mimes synthétiques constituent de meilleurs ligands pour ces enzymes que l'ADN naturel et ceci même avec des concentrations faibles de foldamères». Cette efficacité pourrait être «due à leurs quelques différences avec l'ADN naturel».
Lien externe complémentaire (source Wikipedia)
(*) Foldamère
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