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    Une étude, dont les résultats intitulés "Guidance by followers ensures long-range coordination of cell migration through α-catenin mechanoperception" ont été publiés dans la revue Developmental Cell, a permis, en analysant le développement précoce de l’embryon de poisson zèbre, d'identifier une nouvelle façon pour les cellules de coopérer. En effet, chaque cellule, pour avancer, s’ancre et tire sur la cellule située devant elle, qui perçoit cette traction et utilise cette information pour orienter son propre mouvement, de sorte que l’information de direction se propage "de cellules en cellules, coordonnant la migration d’un ensemble de cellules".

     

    Relevons tout d'abord que "les migrations cellulaires sont essentielles à de nombreux processus normaux (cicatrisation, régénération, développement embryonnaire) et pathologiques (formation de métastases notamment). Alors que, depuis une quinzaine d’années, "il est apparu que beaucoup de migrations cellulaires sont collectives, à savoir que chaque cellule a besoin de ses voisines pour se déplacer", les mécanismes responsables de ces migrations collectives restent peu connus.

     

    Dans ce contexte, l'étude ici présentée a fait appel à "l’embryon précoce de poisson-zèbre comme système modèle, car, étant largement transparent, "il permet de suivre précisément les migrations cellulaires, tout en offrant la possibilité de manipuler physiquement ou génétiquement les cellules ou leur environnement".

     

    En se focalisant sur une population cellulaire particulière, le mésendoderme axial, cette étude a identifié un mode de guidage original : pour migrer, une cellule émet vers l’avant une protrusion (extension de membrane) qui lui permet de progresser par traction. La tension exercée par cette protrusion sur la cellule située devant elle, "est perçue dans la cellule par un système moléculaire de détection des forces, et induit l’orientation de la cellule, qui va alors à son tour émettre une protrusion vers l’avant, et orienter la cellule devant elle", propageant l'information de direction.

     

    Ce mécanisme, qui permet à un groupe de cellules de s’orienter, sans nécessiter de signaux de guidage extérieurs, "pourrait être particulièrement pertinent pour des cellules cancéreuses capables d’envahir de nombreux tissus qui ne fournissent pas a priori de signaux de guidage". De plus, à l’échelle d’un groupe cellulaire, ce mécanisme assure la coordination du mouvement des cellules : "si les cellules situées à l’arrière ralentissent, l’information de direction se propage moins efficacement, les cellules à l’avant migrent alors de façon moins orientée, induisant un ralentissement de leur mouvement global".

     

    Au bout du compte, ce mode de guidage cellulaire est "une façon simple et robuste de coordonner les mouvements de différentes cellules et d’assurer ainsi l’intégrité des tissus lors de grands mouvements cellulaires, comme ceux ayant lieu au cours du développement embryonnaire".

     

     


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  • Une étude, dont les résultats intitulés " Detection of Cosmic Fullerenes in the Almahata Sitta Meteorite: Are They an Interstellar Heritage? " ont été publiés dans la revue The Astrophysical Journal, a permis de réaliser la première détection non ambiguë, dans une météorite, du buckminsterfullerène (C60) et d’autres fullerènes jusqu’à une taille typique d’une centaine d’atomes de carbone.

     

    Relevons tout d'abord qu'une molécule de type fullerène "est constituée d’un assemblage de cycles hexagonaux et pentagonaux ce qui peut lui conférer une forme de sphère (cas du C60) ou d’ellipsoïde (cas de C70)". C'est grâce au dispositif d’astrophysique de laboratoire AROMA (Astrochemistry Research of Organics with Molecular Analyzer) à l’IRAP, que des fullerènes ont pu être détectés dans sept échantillons de type uréilite provenant de la météorite Almahata Sitta (AhS) ("leur non-détection dans les chondrites primitives Murchison et Allende montre que ces espèces sont absentes ou ont une concentration plus faible dans ces chondrites").

     

    L’ensemble des échantillons analysés révèle cependant "une distribution de molécules polycycliques aromatiques hydrogénées (PAH), ce qui démontre que ces PAH proviennent d’un réservoir différent". Bien que l’événement le plus catastrophique qu’ait connu AhS est sa fragmentation par un impact météoritique, "la température atteinte n’est pas suffisante pour comprendre l’origine des fullerènes".

     

    Une hypothèse, qui reste à démontrer, "est celle d’un héritage interstellaire, avec une production liée à la présence d’une étoile massive proche du nuage moléculaire à l’origine du Système solaire". Les divers scénarii envisagés "doivent être approfondis par une recherche systématique des fullerènes, notamment dans les objets les plus primitifs du Système solaire". En tout cas, "C60 est la plus grande molécule identifiée à ce jour dans les milieux interstellaires et circumstellaires".

     

    Au bout du compte, cette étude "ouvre des perspectives non seulement pour la formation du Système solaire, mais aussi pour la recherche des fullerènes dans les environnements astrophysiques, un sujet qui devrait rapidement progresser avec les observations prochaines du télescope spatial James Webb".

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés « Alignment of fractures on Bennu’s boulders indicative of rapid asteroid surface evolution » ont été publiés dans la revue Nature Geoscience, a permis de constater que les fractures, observées par la mission OSIRIS-REx, sur l’astéroïde Bénou ont été créées par un processus appelé fatigue thermique, dû aux chocs de température entre le jour et la nuit.

     

    Relevons tout d'abord que les astéroïdes les plus communs dans le système solaire sont ceux similaires aux chondrites carbonées, présentant un caractère 'primitif' car non différencié, des objets idéaux « pour mieux contraindre les conditions physico-chimiques et dynamiques du système solaire en formation ». A cause de cela, il est fondamental « de caractériser finement les processus contrôlant leur dynamique de surface pour pouvoir séparer ce qui dépend de leurs propriétés primitives ou de leur évolution à l’échelle de milliards d’années ».

     

    Comme peu d’échantillons sont connus à la surface de la Terre « car les météorites venant de ces astéroïdes sont très facilement désintégrées durant la rentrée atmosphérique », la mission OSIRIS-REx est partie analyser « l’astéroïde (101955) Bénou pendant deux ans et demi (et ramènera ses échantillons sur Terre en 2023) ». Grâce à cette mission,qui a fourni des milliers d’images de la surface des roches de Bénou, à très haute résolution, plus de 1500 fractures sur les blocs rocheux à la surface de Bénou ont pu être analysées et combinées à une modélisation thermo-mécanique.

     

    L’étude ici présentée a ainsi pu montrer « que la plupart des fractures présentes sur les blocs rocheux sont orientées préférentiellement dans une direction Nord-Sud et sont plus nombreuses à l’équateur qu’aux pôles », ce qui implique « que ces fractures ont été créées par un processus appelé fatigue thermique, dû aux chocs de température entre le jour (très chaud : ≈ 80 C) et la nuit (très froide : ≈ - 80 C) qui mènent à la formation de fractures macroscopiques ».

     

    Ce processus rapide, qui « peut créer des fractures de taille métrique en un temps beaucoup plus court (< 100000 ans) que la durée de vie de ces astéroïdes, c’est-à-dire beaucoup plus rapidement que ce qui était considéré jusqu’ici », fait « perdre progressivement les propriétés thermomécaniques primordiales des roches de Bénou, à mesure que le nombre de chocs thermique augmente ». En outre, « les blocs mécaniquement endommagés et fracturés sont plus facilement délités, diminuant la taille moyenne des blocs présents à la surface de l’astéroïde ».

     

    Au bout du compte, cette fracturation thermique, qui influence la dynamique et la vitesse de renouvellement des surfaces de ces astéroïdes, « contrôle possiblement les phénomènes d’éjection de masse qui ont été observés sur Bénou, contribuant à l’érosion globale de ce type d’astéroïdes et à la population des météroides carbonées, dont une partie atteint la Terre ».

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés « The internal rotation of the Sun and its link to the solar Li and He surface abundances » ont été publiés dans la revue Nature Astronomy, a permis de développer un nouveau modèle théorique qui permet, en prenant en compte la rotation du Soleil qui a varié au cours du temps et les champs magnétiques qui en découlent, d’expliquer sa structure chimique.

     

    Relevons tout d'abord que le modèle solaire standard utilisé jusqu'ici considérait notre étoile sous une forme simplifiée, qui fonctionnait de manière satisfaisante avant qu’au début des années 2000, une étude internationale « révise drastiquement les abondances solaires en fournissant une analyse plus fine » de sorte que plus aucun modèle n'est parvenu « à reproduire les données obtenues par l’héliosismologie, soit l’étude des vibrations du Soleil, en particulier l’abondance d’hélium dans l’enveloppe du Soleil ».

     

    Dans ce contexte, le nouveau modèle ici présenté, qui « inclut non seulement l’historique de la rotation elle-même, sans doute plus rapide dans le passé, mais également les instabilités magnétiques qu’elle génère », parvient « non seulement à prédire correctement la concentration d’hélium dans les couches externes du Soleil mais également celle du lithium qui, lui aussi, résistait à la modélisation jusqu’à présent ».

     

    En fait, « l’abondance en hélium est correctement reproduite par le nouveau modèle car la rotation interne du Soleil imposée par les champs magnétiques engendre un mélange turbulent qui empêche cet élément de tomber trop rapidement vers le centre de l’étoile », alors que l’abondance du lithium observée à la surface solaire est reproduite parce que « ce même mélange le transporte vers les régions chaudes où il est détruit ».

     

    Néanmoins, tous les défis posés par l’héliosismologie ne sont pas résolus par le nouveau modèle, car, si, grâce à l’héliosismologie, « nous connaissons avec une précision redoutable, à 500 km près, la région où commence les mouvements convectifs de matière, à 199 500 km sous la surface du Soleil », les modèles théoriques du Soleil « prédisent une profondeur en décalage de 10 000 km! ». Ce problème existe toujours avec le nouveau modèle, mais il a l'avantage d'ouvrir une nouvelle porte de compréhension, puisqu'il met en lumière les processus physiques pouvant « aider à résoudre ce désaccord critique.»

     

    Au bout du compte, il va falloir « réviser les masses, rayons et âges obtenus pour les étoiles de type solaire que l’on a étudiées jusqu’à présent », car, dans la grande majorité des cas, « on transpose la physique solaire aux cas d’études proches du Soleil ».

     

     

     


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    Une étude, dont les résultats intitulés « Transcriptional adaptation of olfactory sensory neurons to GPCR identity and activity » ont été publiés dans la revue Nature Communications, a permis, en s’intéressant au profil d’expression des gènes des neurones sensoriels de la cavité nasale, en présence ou en absence de stimulation odorante, de découvrir une variabilité insoupçonnée dans ces profils en fonction du récepteur olfactif exprimé et des expositions précédentes aux odeurs. Ces observations mettent en évidence un large éventail d’identités de neurones olfactifs et leur adaptation au milieu environnant.

     

    Relevons tout d'abord que, chez les mammifères, « la perception des odeurs est assurée par des millions de neurones olfactifs, localisés au niveau de la muqueuse de la cavité nasale », dotés à leur surface de récepteurs capables de se lier spécifiquement à une molécule odorante. Chaque neurone olfactif « n’exprime qu’un seul gène codant pour un récepteur olfactif, choisi parmi un répertoire d’environ 450 chez l’humain et 1,200 chez la souris ». De la sorte, « lorsqu’une molécule volatile est reconnue par un récepteur, celui-ci est activé et génère un signal transmis au bulbe olfactif dans le cerveau, un signal qui se traduit ensuite en une odeur ».

     

    Comme ce système olfactif, qui répond à des environnements très variables, doit pouvoir s’adapter très rapidement, il apparaît, par exemple, que, lors d’une stimulation en continu par certaines molécules odorantes, l’intensité perçue diminue progressivement pour parfois finalement disparaître. Ainsi, dans une étude précédente concernant les neurones olfactifs de la souris, il avait été observé « qu’après la stimulation d’un récepteur par une molécule odorante pendant moins d’une heure, l’expression du gène codant pour ce récepteur diminuait dans le neurone, indiquant un mécanisme d’adaptation très rapide ».

     

    L'étude ici présentée, en prolongeant cette approche, a exploré « la possibilité que cette adaptation à une expérience olfactive n’affecte pas seulement le gène codant pour le récepteur, mais également d’autres gènes ». Pour cela, « le profil des gènes exprimés avant et après stimulation olfactive, a été déterminé dans des milliers de neurones olfactifs en séquençant leurs ARN messagers (les molécules permettant par la suite la production des protéines) ».

     

    Il a été alors « constaté qu’au repos, c’est-à-dire dans un environnement sans stimulation, les profils des ARN messagers des populations de neurones sensoriels olfactifs de la souris sont déjà très différents les uns des autres, et sont spécifiques au récepteur olfactif qu’ils expriment ». Il en résulte que les neurones exprimant le même récepteur ne partagent pas uniquement ce récepteur « mais se distinguent également par l’expression de centaines d’autres gènes », dont le niveau d’expression « semble être dirigé par le récepteur olfactif exprimé, qui jouerait donc un double rôle ».

     

    Dans un second temps, a été analysée l’expression des gènes dans ces neurones après stimulation par des molécules odorantes et il a été observé « que celles-ci induisent des changements massifs de l’expression de gènes dans les neurones activés ». Alors qu’on imaginait que la liaison d’une molécule odorante entraînerait uniquement l’activation du récepteur correspondant, les observations montrent « que les neurones olfactifs changent drastiquement d’identité en modulant l’expression de centaines de gènes après activation », une nouvelle identité « à nouveau dépendante du récepteur exprimé ».

    Au bout du compte, cette étude, qui décrit « un mécanisme d’adaptation inattendu, massif, rapide et réversible », révèle « que les neurones olfactifs ne sont pas à considérer comme des senseurs passant simplement d’un état au repos à un état stimulé, mais que leur identité est en évolution permanente, non seulement en fonction du récepteur exprimé mais aussi en fonction des expériences passées », une découverte, qui « ajoute un niveau supplémentaire à la complexité et à la flexibilité du système olfactif ».

     

     


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