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Une étude, dont les résultats intitulés «Association of Apolipoprotein E ε4 With Medial Temporal Tau Independent of Amyloid-β» ont été publiés dans la revue JAMA Neurology (Journal of the American Medical Association: Neurology), a permis de confirmer l'hypothèse que le gène APOE ε4 (*) est un facteur génétique important dans la maladie d'Alzheimer, en mettant en évidence que ce gène APOE ε4 serait intimement lié aux dépôts toxiques de protéines Tau dans le cerveau caractéristiques de la maladie.
Relevons tout d'abord que «la maladie d'Alzheimer est provoquée par un mélange complexe de plusieurs facteurs comme l'âge, la génétique, ou encore l'environnement». Cependant, «bien qu'identifiée en 1906», les causes de cette maladie neurodégénérative ne sont toujours pas clairement décrites. Néanmoins, «au fil des recherches, plusieurs facteurs génétiques ont été identifiés, dont le gène APOE ε4 qui est associé à un trouble de la mémoire dans les stades précoces de la maladie d'Alzheimer».
Dans ce contexte, l'étude ici présentée souligne «le rôle primordial du gène APOE ε4 dans la démence en établissant «un lien, sujet à débat, entre APOE ε4 et l'agrégation des protéines Tau». Rappelons ici que «la maladie d’Alzheimer est caractérisée par deux types de dépôts protéiques dans le cerveau», qui «tous les deux sont neurotoxiques»: «les plaques amyloïdes composées de la protéine bêta amyloïde entre les neurones et des enchevêtrements formés par la protéine Tau à l'intérieur des cellules».
Dans le cadre de cette étude menée «chez près de 500 personnes», deux populations distinctes ont été soumises «à des examens d'imagerie médicale: une IRM et une tomographie par émission de positons (couramment appelée PET scan)» et il est apparu que, «dans les aires cérébrales qui traitent la mémoire, les enchevêtrements de protéine Tau sont plus nombreux chez les patients porteurs du gène APOE ε4 et cela, indépendamment de la présence des plaques amyloïdes».
Jusqu'ici, on savait que l'APOE ε4 était associé aux plaques amyloïdes, «mais dans le cas des amas de protéines Tau, le lien ne faisait pas l'unanimité». Comme «ces résultats sont significatifs», le fait que «le gène APOE ε4, qui augmente notablement le risque de démence», soit «associé aux deux lésions caractéristiques de la maladie d'Alzheimer» devrait permettre «de mieux diagnostiquer les premiers signes de la maladie d'Alzheimer».
Lien externe complémentaire (source Wikipedia)
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Deux études, dont les résultats intitulés «First sub-arcsecond submillimeter-wave [C I] image of 49 Ceti with ALMA» (disponibles en pdf) et «First detection of submillimeter-wave [13C I] 3P1-3P0 emission in a gaseous debris disk of 49 Ceti with ALMA» (disponibles en pdf) sont publiés respectivement dans les revues The Astrophysical Journal et The Astrophysical Journal Letters, font apparaître, grâce aux observations d'ALMA, que le disque de matière autour de la toute jeune étoile 49 Ceti (*) contient bien trop de gaz, 40 millions d'années après sa naissance, ce qui questionne les modèles de la formation des planètes qui sont incapables d'en rendre compte.
Relevons tout d'abord «que d'après les modèles de formation des planètes, elles commencent à naître dans un disque protoplanétaire riche en gaz et en poussière dont la durée de vie est d'environ 10 millions d'années», principalement du fait «que le gaz doit finir par s'évaporer sous l'action du rayonnement ultraviolet de la jeune étoile au centre du disque, ainsi que sous celui des jeunes soleils dans la pouponnière d'étoiles de l'amas ouvert, où tous ces astres sont nés presque en même temps».
Ensuite, le disque protoplanétaire laisse «la place à ce qui est appelé un disque de débris où les embryons de planètes et les planétésimaux continuent à interagir via des collisions». Néanmoins, «les observations montrent depuis quelque temps qu'un disque avec un contenu appréciable en gaz, plus précisément en monoxyde de carbone (CO), subsiste plus longtemps que ne l'autorisent les modèles cosmogoniques (parfois jusqu'à 100 millions d'années environ)». C'est, en particulier, le cas de l'étoile 49 Ceti qui a été observée par le réseau ALMA.
Rappelons ici que «l'étoile 49 Ceti est de type A sur la fameuse séquence principale: «19 fois plus lumineuse que le Soleil intrinsèquement», elle «se trouve à environ 186 années-lumière dans la direction de la constellation de la Baleine». Comme, en premier lieu du gaz de carbone atomique a été trouvé «dans le disque de débris autour de 49 Ceti en utilisant plus de 100 heures d'observations sur le télescope Aste», le réseau ALMA a été utilisé, en second lieu «pour obtenir une vue plus détaillée»: il est alors apparu que le gaz carbonique autour de 49 Ceti était «10 fois plus abondant» que dans l'estimation précédente.
En outre, les mesures «ont mis en évidence un rayonnement associé à un isotope rare du carbone autour de 49 Ceti, le carbone 13». Comme « la quantité de 13C n'est que de 1 % de 12C», cette détection de 13C dans le disque de débris était totalement inattendue». C'est d'ailleurs «la première fois que l'on voit une telle émission du 13C ordinairement noyée dans celle du 12C, ce qui confirme l'idée qu'il y a vraiment, vraiment beaucoup de gaz autour de 49 Ceti, en premier lieu sous forme d'hydrogène et en second lieu de monoxyde de carbone (CO)».
Ces observations posent un problème: en fait, ce carbone sous forme gazeuse détecté pourrait provenir de collisions entre des petits corps célestes, en particulier des comètes, mais la quantité de gaz déterminée maintenant avec ALMA nécessiterait une quantité de comètes «bien trop importante pour être compatible avec les modèles de la formation planétaire»; de plus, «cette quantité de gaz étant comparable à celles mesurées autour d'étoiles beaucoup plus jeunes dans la phase de formation planétaire, il n'y également pas de modèles théoriques pour expliquer pourquoi le gaz aurait pu persister aussi longtemps autour de 49 Ceti».
Lien externe complémentaire (source Simbad)
(*) 49 Ceti
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Une étude, dont les résultats intitulés «Hadean protocrust reworking at the origin of the Archean Napier Complex (Antarctica)» ont été publiés dans la revue Geochemical Perspectives Letters, révèle que deux des plus vieux granitoïdes du craton du Napier (Antarctique) se sont formés entre 3,86 et 3,79 milliards d'années (Ga) par recyclage d’une protocroûte basique, elle-même formée il y a 4,4 Ga durant l’Hadéen.
Ce scénario, qui «est similaire à ce que l’on peut voir dans d’autres provinces éoarchéennes (>3,7 Ga)», semble, de ce fait, «témoigner d’un processus majeur de recyclage de protocroûte hadéenne à la transition Hadéen-Eoarchéen (4 Ga)», un mécanisme de recyclage, qui «permettrait d’expliquer l’absence de roches hadéennes de l’enregistrement rocheux alors que les modèles d’évolution crustale suggèrent qu’un maximum de 25% du volume actuel des continents aurait été extrait du manteau à la fin de l’Hadéen».
En fait, «il existe peu d’endroits sur Terre ayant préservé des roches plus vieilles que 3,7 milliards d’années (Ga)» alors qu'elles nous en «apprennent beaucoup sur l’évolution précoce de la Terre» et permettent notamment «d’aborder la question de la croissance des continents qui fait toujours débat à l’heure actuelle».
Pour sa part, «le Complexe Napier, situé en Antarctique, contient des roches âgées de plus de 3,7 Ga» ayant «subi de multiples épisodes de métamorphisme qui ont modifié à la fois leur composition minérale mais aussi provoqué la réouverture de systèmes géochimiques communément utilisés pour les dater et contraindre leur formation». A tel point que, «même les données obtenues à partir du minéral zircon, particulièrement résistant aux processus secondaires, montrent une grande complexité sans nul doute résultant de l’intensité du métamorphisme auquel ces roches ont été soumises».
Dans ce contexte, l'étude ici présentée, «afin de pouvoir discriminer les signatures primaires de celles modifiées par des processus secondaires, et ainsi contraindre la genèse du Complexe Napier» a d'abord «optimisé des méthodes d’analyses isotopiques Lu-Hf et U-Pb sur zircon» et, en outre, a analysé «les deux plus vieux granitoïdes de ce complexe» au moyen «des systèmes isotopiques 146,147Sm-142,143Nd».
Au bout du compte, «les nouvelles données sur zircon montrent plusieurs groupes identifiables sur la base des âges, des signatures isotopiques en Hf, mais aussi des textures»: en particulier, «le groupe original (magmatique) indique des âges de 3,794 et 3,857 Ga ainsi que des signatures isotopiques en Hf négatives ce qui signifie que ces granitoïdes se sont formés par recyclage d’un réservoir géochimiquement enrichie, très probablement une protocroûte».
Cette idée est confirmée par les isotopes du Nd, qui «permettent même de préciser que cette proto-croûte était basique, elle même formée à partir du manteau il y a 4456 à 4356 Ma». Ces résultats démontrent ainsi «que le Complexe Napier s’est formé par recyclage d’une proto-croûte hadéenne ayant séjourné à la surface de la Terre pendant environ un demi-milliard d’années».
Comme cette conclusion est similaire à ce qui est observé «dans d’autres provinces crustales éoarchéennes à travers le monde», elle laisse penser «que la croûte hadéenne aurait été recyclée massivement à la transition Hadéen-Archéen (4 Ga) afin de générer de nouveau segments crustaux dont certains ont survécu jusqu’à aujourd’hui».
Ce scénario de recyclage massif a l'avantage de «réconcilier le fait que l’enregistrement géologique ne contient quasiment rien de l’Hadéen alors que les modèles d’évolution crustale suggèrent qu’un maximum de 25% du volume actuel des continents aurait été extrait à la fin de l’Hadéen».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Discovery of a Powerful >1061 erg AGN Outburst in the Distant Galaxy Cluster SPT-CLJ0528-5300» sont publiés dans la revue The Astrophysical Journal Letters et sont disponibles en pdf, a permis, grâce au satellite Chandra, de détecter les traces laissées par une éruption associée au disque d'accrétion d'un trou noir supermassif dont l'énergie libérée était une centaine de milliards de milliards de milliards de milliards de fois celle d'une bombe atomique.
Concrètement, Chandra a observé «un amas de galaxies nommé SPT-CLJ0528-5300, ou SPT-0528 en abrégé» (*), qui «contient une galaxie centrale particulièrement brillante dans le domaine radio en raison de la présence d'un noyau actif de galaxie». Rappelons ici que les noyaux actifs de galaxies (AGN, en anglais) «sont produits par des trous noirs supermassifs accrétant de la matière».
Du fait de la valeur de la vitesse de la lumière, SPT-0528, qui «comme tous les amas, est plongé dans un plasma très chaud, à plusieurs millions de degrés, ce qui le fait rayonner en rayons X», est vu par Chandra «tel qu'il était il y a 6,7 milliards d'années». Les analyses des données du satellite «ont mis en évidence deux cavités dans ce plasma» qui «ont été creusées il y a plus longtemps encore par les jets alors émis lors d'une puissante éruption de l'AGN central de SPT-0528».
Finalement, les calculs, menés dans le cadre de l'étude ici présentée, font apparaître que «c'est la plus puissante éruption de ce genre déterminée dans un amas de galaxies»: en effet, l'énergie nécessaire pour creuser ces deux cavités «correspond à celle que libéreraient 1038 explosions nucléaires sur Terre soit 1054 joules».
Lien externe complémentaire (source Simbad)
(*) SPT-CLJ0528-5300
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Une étude, dont les résultats intitulés «CTCF modulates allele-specific sub-TAD organization and imprinted gene activity at the mouse Dlk1-Dio3 and Igf2-H19 domains» ont été publiés dans la revue Genome Biology, a permis montrer, chez la souris, que l’organisation tridimensionnelle des régions chromosomiques contrôle l’expression de gènes qui, chez l’homme, sont impliqués dans les maladies liées à des anomalies de l’empreinte parentale «caractérisées par divers symptômes incluant des altérations de la croissance, des défauts endocriniens et un handicap mental».
Rappelons tout d'abord que, chez les mammifères, «l’information génétique est portée par deux exemplaires de chaque chromosome, l’un hérité de la mère et l’autre hérité du père». Si «la majorité des gènes s’expriment à des niveaux similaires sur ces deux exemplaires», quelques 150 gènes, qui «portent un 'signal' sur l’une des deux copies chromosomiques qui indique si celle-ci a été héritée du père ou de la mère», échappent à cette règle. La marque en question, qui permet cette distinction, est appellée une «empreinte parentale».
Concrètement, cette empreinte, qui «prend la forme d’une modification épigénétique dans l’ADN (la méthylation des acides nucléiques)», qui «régule l’expression de ces gènes», de sorte que «les gènes soumis à l’empreinte parentale acquièrent des patrons d’expression opposés et ne sont de facto exprimés que depuis l’une des deux copies du chromosome». Il est,cependant, «encore mal compris comment ces modifications épigénétiques dirigent l’expression mono-chromosomique des gènes soumis à l’empreinte parentale».
Dans ce contexte, l'étude ici présentée s'est focalisée sur «quatre syndromes liés à des dysfonctionnements de l’empreinte parentale (les syndromes Beckwith-Wiedemann, Silver-Russell, Kagami-Ogata et Temple)», causés «par des anomalies génétiques ou épigénétiques survenant sur deux larges régions chromosomiques», ce qui entraîne «la perte de distinction entre les chromosomes» et conduit «à des symptômes divers comme des altérations développementales, une croissance aberrante et des defauts endocriniens».
Alors que, pour ces deux régions chromosomiques, «c’est l’exemplaire hérité du père qui porte l’empreinte de méthylation de l’ADN chez les individus en bonne santé», cette étude montre «que le facteur CTCF murin, une protéine essentielle aux repliements des chromosomes sous forme de boucles, possède des sites de fixation plus nombreux sur les deux régions héritées de la mère (où l’empreinte de méthylation est absente)».
En outre, elle prouve, «en combinant des approches de génomique et de microscopie à haute résolution», que «ces sites additionnels de fixation de CTCF conduisent, sur le chromosome maternel, à la formation de nouveaux 'Domaines d’Association Topologique' ou TADs (les TADs sont des unités structurales et fonctionnelles des génomes connues pour restreindre les possibilités d’interaction entre gènes et éléments régulateurs, et contribuant ainsi à l’expression des gènes présents au sein du TAD».
Il en découle que «les sites de fixation de CTCF, au niveau de deux régions sujettes à l’empreinte parentale, conduisent à une subdivision des TADs différente sur le chromosome maternel et paternel», une différence d’organisation structurelle, qui «contrôle en retour l’expression des gènes de la région et conduit à ce que ceux-ci ne soient exprimés que depuis l’un des deux exemplaires, soit le chromosome maternel, soit le chromosome paternel».
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