Une étude, dont les résultats intitulés «The Ancient Gamete Fusogen HAP2 Is a Eukaryotic Class II Fusion Protein» ont été publiés dans la revue Cell, a permis de dévoiler, en identifiant formellement le principal acteur de la fusion entre les deux cellules sexuelles mâle et femelle, l'origine virale probable de ce processus de fusion, commun à une grande partie des organismes vivants sur Terre.

Rappelons tout d'abord que «depuis le début du XXe siècle, on sait que la fusion entre un gamète mâle et un gamète femelle constitue la première et indispensable étape de la formation de la cellule-oeuf, dont les divisions successives finiront par former un organisme vivant complet». Cependant, jusqu'ici, ce processus de reproduction, utilisé chez la plupart des eucaryotes (les organismes vivants possédant des cellules avec un noyau – animaux, plantes, mais également certains parasites comme Plasmodium, l’agent du paludisme -, par opposition aux procaryotes, comme les bactéries, qui en sont dépourvus) et «les mécanismes moléculaires qui le sous-tendent», demeuraient mal connus.

Afin d'en savoir plus, l'étude ici présentée s'est focalisée sur la protéine HAP2, «présente à la surface de la membrane des gamètes mâles» dans «presque tous les embranchements de l’arbre phylogénétique des eucaryotes», qui «avait déjà été suspectée d’être impliquée dans le processus de fusion des cellules sexuelles».

L'analyse de «la structure tridimensionnelle de la protéine HAP2 de l’algue unicellulaire Chlamydomonas, par cristallisation et diffraction aux rayons X» a fait apparaître «qu’elle est homologue des protéines virales de fusion dites de classe II». Cette observation conduit à avancer l'hypothèse «que HAP2 pourrait être l’héritage d’une infection virale ancienne, qui se serait produite chez l’ancêtre commun à l’ensemble des eucaryotes».

Sur la base «des connaissances préalables du mécanisme de fusion des virus et l’homologie identifiée», une «étude fonctionnelle poussée» a alors été entreprise pour «caractériser la structure particulière de HAP2 lui permettant d’engager la fusion». Il a été ainsi constaté que «la région clé de la fusion entre les gamètes» forme, à l’extérieur de la cellule, une boucle («de même nature que celle que présentent les protéines virales homologues à HAP2»), dont «la modification ou le blocage empêchait directement la fusion».

Cette étude, qui identifie «clairement comme responsable de la fusion entre gamètes chez les eucaryotes une protéine dérivant du même gène ancestral que des protéines utilisées par certains virus (comme celui de la dengue ou de Zika) pour envahir une cellule», laisse donc penser «qu’un virus pourrait être à l’origine de l’apparition de la vie sexuelle sur Terre».

Néanmoins, il ne faut pas écarter la possibilité que «ce soient les virus qui aient incorporé une protéine cellulaire pour leur permettre d’assurer cette fonction de fusion membranaire». En tout cas, «grâce à la mise au jour des bases moléculaires, longtemps ignorées de ce processus de fusion», HAP2 devient une cible thérapeutique «pour bloquer la transmission de pathogènes, qui, comme Plasmodium, responsable du paludisme, y ont recours dans leur cycle biologique».

Une étude, dont les résultats intitulés «Iron isotopic fractionation between silicate mantle and metallic core at high pressure» sont publiés dans la revue Nature Communications, a permis de montrer qu'aucune distribution préférentielle des isotopes du fer n'est observée quelles que soient la pression et la nature de l'alliage de fer, alors qu'il était généralement admis que cette singularité serait liée à la taille de la Terre et à la formation de son noyau métallique.

Notons tout d'abord que «la manière dont la Terre s’est structurée (avec un noyau central, où domine le fer natif, entouré d'un manteau composé essentiellement de roches) reste sujet à d’intenses débats». Alors que «la Terre n’est pas le seul corps ainsi structuré dans le système solaire» («Mercure, Vénus, Mars, la Lune et de nombreux astéroïdes de la ceinture principale possèdent également un noyau métallique»), le problème vient de ce que la surface et le manteau terrestres présentent «des proportions relatives d’isotopes du fer différentes de ces autres corps célestes».

Plusieurs hypothèses pour expliquer cette signature isotopique ont été avancées depuis près de 20 ans. Pour celle qui domine, «la redistribution des isotopes du fer se serait opérée lors de la formation du noyau»: ce serait la grande taille de la Terre qui en imposant de très hautes pressions, «expliquerait la singularité de notre planète par rapport aux autres corps planétaires».

Afin de «tester cette hypothèse dans les conditions de pression extrême régnant au centre de la Terre», «des mesures in situ, en cellule à enclume de diamant, sur des roches et des alliages métalliques à des pressions dépassant 100 Gpa» ont été effectuées pour la première fois en utilisant «une technique synchrotron (INRXS) qui permet de sonder précisément la manière dont vibrent les atomes de fer dans l’échantillon». Ces vibrations ont ensuite permis de déduire «comment les isotopes se répartissent entre métal et roche».

Il est alors apparu sans ambiguïté que «quelles que soient la pression et la nature de l’alliage de fer, aucune distribution préférentielle des isotopes n’est observée dans les conditions caractéristiques de la formation des noyaux planétaires». Il en résulte que «les isotopes du fer ne nous renseignent pas sur la formation des noyaux planétaires» et que le problème «de l’étrangeté de notre planète au sein du système solaire est plus que jamais posée».

Une étude, dont les résultats intitulés «Respiratory Syncytial Virus Infects Regulatory B Cells in Human Neonates via Chemokine Receptor CX3CR1 and Promotes Lung Disease Severity» ont été publiés dans la revue Immunity, rapporte la découverte d'un nouveau groupe de cellules immunitaires de type lymphocytes B, présent uniquement chez les nourrissons, et constituant la cible privilégiée du virus de la bronchiolite.

Rappelons tout d'abord que la bronchiolite, «première cause de consultation et d’hospitalisation dans les services de pédiatrie et en réanimation pédiatrique durant la période hivernale», est «une infection due au virus respiratoire syncytial (VRS), affectant les voies respiratoires basses» dont «la gravité est spécifique de l’âge du patient».

Plus précisément, «alors que l’infection reste asymptomatique chez les adultes et les enfants de deux ans et plus, les nourrissons sont eux très sensibles au virus», notamment les nouveau-nés de moins de 3 mois, qui «sont les plus enclins à développer des bronchiolites très sévères», nécessitant «une assistance respiratoire médicalisée en unité de soins intensifs». Chaque année, en France, «près de 500 000 nourrissons de moins de 2 ans contractent une bronchiolite» et «il n’existe aucun vaccin ni traitement contre cette infection».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée a permis «d’identifier une population de lymphocytes B, jamais décrite auparavant, présente uniquement chez les très jeunes enfants (moins d’un an)» que «le virus VRS infecte préférentiellement». Alors qu'en général les lymphocytes B jouent «un rôle protecteur contre les infections, en produisant des anticorps capables de neutraliser des pathogènes qui attaquent l’organisme», les lymphocytes B découverts ont «des propriétés régulatrices, qui tendent à réduire l’inflammation et la réponse immunitaire contre le virus».

Ces caractéristiques font que le VRS, «en infectant chez les nourrissons ces lymphocytes B particuliers, baptisés nBreg (pour 'lymphocytes B régulateurs néonataux')», va les activer et limiter de la sorte son élimination, «ce qui explique la sévérité accrue de la maladie».

Le mécanisme «par lequel le VRS infecte les lymphocytes nBreg», qui fait appel «à un double système de reconnaissance entre le virus et la cellule immunitaire», a pu être décrit. La première reconnaissance s'effectue «par contact entre une protéine à la surface du virus (protéine F) et un anticorps qui lui est spécifique, à la surface de la cellule nBreg». Sa conséquence l'activation du lymphocyte, «qui peut alors exprimer une autre molécule, CX3CR1, reconnaissant, elle, la protéine virale G».

A l’issue de ces deux étapes, «les membranes du virus et de la cellule fusionnent, permettant la libération du matériel génétique du virus dans le lymphocyte nBreg». Grâce à l'infection de cette cellule, le virus VRS peut «inhiber la réponse immunitaire antivirale, en exprimant les gènes de la réponse anti-inflammatoire» afin de se maintenir dans son hôte.

Cette étude, qui «explique les raisons sous-jacentes, longtemps méconnues, de la susceptibilité des nourrissons à la bronchiolite», devrait permettre à terme par l'identification de «ces nouveaux lymphocytes nBreg comme biomarqueurs pronostiques de la sévérité de la maladie» de «détecter à la naissance les terrains à risque» et d'ouvrir des pistes pour «des traitements plus adaptés».

Une étude, dont les résultats intitulés «Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1» sont publiés dans la revue Nature et également disponibles en pdf, rapporte la découverte d'un système susceptible d'abriter la vie composé d’au moins sept planètes en orbite autour de la naine rouge et froide cataloguée TRAPPIST-1 située à 40 années-lumière seulement de notre système solaire au sein de la constellation du Verseau (TRAPPIST-1, qui est «dotée d’une masse de 0,08 masse solaire seulement», est «très petite à l’échelle stellaire (à peine plus grosse que la planète Jupiter)»).

Ces planètes, labellisées TRAPPIST-1b, TRAPPIST-1c, TRAPPIST-1d, TRAPPIST-1e , TRAPPIST-1f, TRAPPIST-1g et TRAPPIST-1h  «en fonction de la distance croissante à leur étoile hôte», ont toutes été détectées lors de leur passage devant leur étoile (transits) par des télescopes au sol et dans l’espace, parmi lesquels figurent le télescope TRAPPIST–Sud installé à l’Observatoire de La Silla de l’ESO, le VLT situé à Paranal et le Télescope Spatial Spitzer de la NASA.

Il a été ainsi constaté «qu’au moins six des planètes intérieures sont semblables à la Terre, en termes de taille et de température». Les mesures de densité laissent penser «que les six planètes les plus proches de leur étoile hôte sont de composition rocheuse».

De plus, «les orbites planétaires sont semblables à celles des satellites joviens (bien inférieures donc à l’orbite de Mercure autour de notre Soleil)» et «les dimensions restreintes de TRAPPIST-1, sa faible température de surface également, se trouvent compensées par la proximité de ses planètes intérieures»: ainsi, «TRAPPIST-1c, d et f reçoivent autant d’énergie en effet que Vénus, la Terre et Mars respectivement».

Comme «chacune des sept planètes détectées au sein de ce système est susceptible d’abriter de l’eau liquide en surface», on peut hiérarchiser cette possibilité en fonction de leur distance orbitale. Plus précisément, les modèles climatiques suggèrent «que les planètes les plus proches de leur étoile hôte, à savoir TRAPPIST-1b, c et d, sont probablement trop chaudes pour être totalement couvertes d’eau liquide» tandis que «TRAPPIST-1h se situe certainement à trop grande distance de TRAPPIST-1 pour que de l’eau liquide existe en surface (à moins que des processus de réchauffement alternatifs n’y surviennent)». Les «candidates rêvées» sont donc TRAPPIST-1e, f et g «parce qu’elles se situent au cœur même de la zone d’habitabilité et sont susceptibles d’abriter des océans».

Une étude, dont les résultats intitulés «Loss of pollen-specific phospholipase NOT LIKE DAD triggers gynogenesis in maize» ont été publiés dans la revue EMBO Journal, a permis de découvrir le gène responsable du phénomène unique dans le monde végétal exploité depuis des décennies par les sélectionneurs de maïs qui fait que «le pollen d'une plante dite 'inductrice' déclenche, une fois déposé sur l'épi d'une autre plante, le développement d'une descendance qui ne porte que les caractères de la mère».

Rappelons que c'est en 1959, qu'un scientifique américain «découvre une plante de maïs dont le pollen mâle, déposé sur l’épi femelle, déclenche le développement de grains dits haploïdes, comportant uniquement la moitié du matériel génétique, celui de la mère»: en fait, «pour pallier l'absence de l'information génétique du père, les gènes provenant de la mère sont alors dupliqués à l'identique».

Il résulte de ce phénomène que le sélectionneur obtient «des lignées 'pures' en une seule génération, alors que ce processus nécessite normalement plusieurs années». Ces lignées 'pures', chez le maïs, «servent comme parents des hybrides, c'est-à-dire de plantes possédant des caractères d’intérêt agronomique sélectionnés, et de performance supérieure aux deux plantes parents».

L'étude ici présentée a «permis d’identifier un gène majeur responsable de l’induction de plantes haploïdes», qui a été baptisé 'Not Like Dad' (en français 'pas comme papa' car «l'information génétique du père ne se retrouve pas dans la descendance»). Cette travail, «fruit de 8 années de recherche», découle du «séquençage du génome du maïs en 2009» et a été rendu possible par «le développement de techniques notamment dans le champ de la génomique».

Comme «l'induction d’haploïdie est un outil puissant de sélection, qui chez des espèces autres que le maïs, nécessite des systèmes de culture in vitro assez laborieux et coûteux», cette étude «ouvre des pistes pour l’application à d’autres plantes, incluant des espèces -comme le tournesol- réfractaires à l'induction par culture in vitro».