Une étude, dont les résultats intitulés «Genetic Adaptation and Neandertal Admixture Shaped the Immune System of Human Populations» ont été publiés dans la revue Cell, révèle que le système immunitaire des Africains et Européens n'est pas identique, en raison de la rencontre de ces derniers avec l'homme de Néandertal, il y a 50 à 60.000 ans.

Cette conclusion résulte du décodage de «l'ensemble des gènes de la réponse immunitaire de 200 individus Européens et Africains». Plus précisément, «la totalité de l’ARN (acide ribonucléique, macromolécule support de l’information génétique comme l'ADN) de ces individus» a été séquencé «pour caractériser la manière dont des cellules actrices de la réponse immunitaire innée, les monocytes, répondaient à l'attaque de bactéries ou virus (tel le virus de la grippe)».

Il est ainsi d'abord apparu que «Européens et Africains diffèrent dans l’amplitude de leur réponse immunitaire, notamment pour certains gènes impliqués dans les réponses inflammatoire et antivirale». Ces différences, «en grande partie dues à des mutations génétiques, différemment distribuées entre Africains et Européens», qui concernent «l’expression des gènes de l’immunité», permettent «de mieux comprendre la sensibilité de certaines populations à des maladies comme le lupus, dont l’incidence est plus importante en Afrique qu’en Europe».

De plus, cette analyse montre que «certaines de ces mutations génétiques ont été favorisées par la sélection naturelle», qui a aidé «chacune de ces populations à mieux s’adapter à son environnement»: ainsi, «selon des processus indépendants jouant sur des gènes différents, la sélection naturelle a abouti, chez les populations d’Europe et d’Afrique, a diminuer dans les deux cas la réponse inflammatoire. Cet exemple d’évolution convergente confirme que «bien que protégeant efficacement des infections, une réponse immunitaire trop forte, comme dans le cas des allergies ou des maladies auto-immunes, est à éviter».

Enfin, il a été recherché «comment le mélange entre l'homme de Néandertal et les Européens a influé sur l'aptitude de ces derniers à répondre aux infections», puisqu'on sait aujourd'hui «que les Européens ont rencontré l'homme de Néandertal, et que leur génome porte aujourd’hui la trace de ce croisement» («On estime à 1,5-2% la proportion d'ADN Néandertalien dans les génomes des Hommes modernes eurasiens»).

Il a été ainsi établi que Néandertal a «transmis aux Européens des mutations d’importance pour le contrôle de la réponse immunitaire, et notamment des mutations qui modulent l’expression génique suite aux infections virales». Ces mutations régulatrices ont dû conférer «un avantage aux populations qui en ont hérité», car leur fréquence est élevée parmi la population européenne actuelle.

Une étude, dont les résultats intitulés «Inclination not force is sensed by plants during shoot gravitropism» ont été publiés dans la revue Scientific Reports, a permis de montrer que si les plantes oscillent fortement dans le vent, elles ne confondent pas ce balancement avec une perte de verticalité: autrement dit «contrairement à ce qui se passe chez l'Homme, les plantes réussissent à percevoir leur inclinaison par rapport à la gravité sans se laisser perturber par l'intensité des forces liées aux poids et accélérations».

Rappelons tout d'abord que, depuis longtemps on sait «que nous contrôlons la verticalité de notre posture grâce à une perception de la gravité au sein de notre oreille interne, en particulier au niveau du système otolithique, un ensemble de petits 'cailloux' pris dans un gel et reposant sur des cils mécanosensibles».

Pour leur part, les plantes possèdent un système miniaturisé «de perception de leur orientation par rapport à la verticale» s'appuyant sur «un tas de petits grains d’amidons appelés statolithes qui sédimentent au sein de cellules spécialisées appelée statocytes et distribuées tout au long des tiges des plantes».

Cependant, il existe une différence importante entre nous et les plantes: , en effet, «si nous sommes secoués ou lorsque nous sommes soumis dans un manège à une accélération centrifuge, nous perdons le sens de la verticalité» («nous savons depuis Einstein qu’un observateur local (un organisme, une cellule) ne peut distinguer les forces gravitationnelles des forces inertielles liées à des accélérations, comme par exemple celles induites par des secousses ou encore par la force centrifuge» du fait que «notre oreille interne est très sensible à l’intensité de ces forces»), alors que les plantes «très souvent agitées par le vent», ne perdent pas pour autant le sens de la verticale.

Pour comprendre comment font les plantes pour ne pas avoir comme nous 'la tête qui tourne', l'étude ici présentée a fait appel à un 'manège à plantes', c'est-à-dire une chambre de culture de plantes disposée «sur une centrifugeuse à deux axes de rotations, similaire à celles utilisées pour entraîner les astronautes», qui a permis de suivre «de manière précise les mouvements de redressement des plantes».

Il est ainsi apparu, «en analysant plusieurs centaines de plantes appartenant à 4 espèces représentatives des grands types de plantes à fleurs cultivées (le blé, la lentille, le tournesol et l’arabette des dames)», qu’à la différence de notre oreille interne, les plantes sont capables «de percevoir leur inclinaison par rapport à la gravité sans être affectées par l’intensité des forces gravitationnelles ou inertielles quelles subissent».

En conséquence, cette étude ouvre la voie à deux types d’applications. La première est agronomique: elle «devrait permettre d’améliorer la capacité des plantes à se redresser après qu’une tempête les ait versées, un problème source de près de 10% de perte de rendement sur les céréales au niveau mondial». La deuxième application concerne la conception de «capteurs de positions miniaturisés plus performants» en s’inspirant par biomimétisme des cellules statocytes des plantes.

Une étude, dont les résultats intitulés «Retinol and ascorbate drive erasure of epigenetic memory and enhance reprogramming to naïve pluripotency by complementary mechanisms» ont été publiés dans la revue PNAS, a permis de montrer comment les vitamines A et C peuvent effacer les marques épigénétiques du génome des cellules.

Rappelons qu'au niveau génétique, «l'identité d'une cellule se met en place grâce à des changements épigénétiques» qui «ne touchent pas à la séquence des lettres de l'ADN», mais qui «influencent les parties pouvant être lues». En fait, «chaque type cellulaire possède des caractéristiques épigénétiques qui font que certains gènes seront exprimés plutôt que d'autres».

Notons ici qu'une «modification épigénétique bien connue est la méthylation des cytosines, des bases nucléotidiques symbolisées par la lettre C». Ainsi, «dans les cellules souches embryonnaires dites 'naïves', il y a peu de méthylation des cytosines» («moins de 30 % des dinucléotides CpG possèdent ce marquage») alors que lorsque «les cellules sont différenciées en types cellulaires, le génome est beaucoup plus marqué par des méthylations» («70 à 80 % des dinucléotides CpG sont méthylés dans des lignées cellulaires différenciées»).

Comme en médecine régénérative les scientifiques cherchent «obtenir des cellules capables de produire n'importe quel type cellulaire» pour régénérer des organes, il faut, «pour forcer des cellules adultes du patient à 'revenir en arrière' pour qu'elles retrouvent les capacités d'une cellule embryonnaire», arriver à ce qu'elles perdent leur identité.

L'étude ici présentée s'est donc intéressée «à la méthylation des cytosines de l'ADN» du fait qu'en «enlevant ces marques sur les cytosines, c'est-à-dire en effectuant une déméthylation, il pourrait être possible de revenir à un état pluripotent». Comme des «enzymes appelées TET, pour ten-eleven translocation enzymes, sont capables d'enlever ces méthylations», elles contribuent à «l'effacement de la mémoire cellulaire» .

Il est alors apparu que «la vitamine A favorise l'effacement de la mémoire dans des cellules souches embryonnaires en augmentant les quantités d'enzymes TET», tandis que la vitamine C «favorise l'activité des enzymes TET en agissant sur le fer cellulaire, permettant une meilleure activité de l'enzyme», car les enzymes TET «ont besoin d'ions Fe2+ pour leur activité».

Comme les vitamines A (rétinol ou acide rétinoïque) et C (acide ascorbique), «chimiquement bien différentes», agissent «en synergie, par des mécanismes complémentaires, pour diminuer la méthylation de l'ADN», elles pourraient «permettre aux cellules de redevenir pluripotentes».

Finalement, cette étude, qui apporte de nouvelles connaissances «afin de faire progresser le développement de traitements de cellules pour la médecine régénérative», pourrait «aussi avoir des implications dans le traitement du cancer», car l'enzyme TET2, qui «est un suppresseur de tumeur», est «parfois mutée dans des cancers du sang».

Une étude, dont les résultats intitulés «VLTI-AMBER velocity-resolved aperture-synthesis imaging of Carinae with a spectral resolution of 12 000» ont été acceptés pour publication dans la revue Astronomy and Astrophysics et sont disponibles en pdf, a permis, en utilisant le VLTI (Very Large Telescope Interferometer) de l’Observatoire de Paranal de l’ESO, de cartographier, avec une précision encore inégalée, le système d’étoiles Eta Carinae situé dans la Nébuleuse de la Carène.

Rappelons tout d'abord que le système binaire Eta Carinae, de dimensions étendues, «se compose de deux étoiles massives en orbite l’une autour de l’autre, sièges de puissants vents stellaires dont la vitesse atteint les dix millions de kilomètres par heure». Il résulte des multiples interférences de ces vents «une importante turbulence, au sein de la région qui sépare les deux étoiles – une zone longtemps demeurée inaccessible à toute étude».

Du fait de «la puissance dégagée par la paire d’étoiles Eta Carinae», des «phénomènes dramatiques, telle cette 'Gigantesque Eruption' observée par les astronomes vers 1830» surviennent: cette éruption de 1830, qui correspondait à «l’expulsion, par l’étoile la plus étendue du système, de vastes quantités de gaz et de poussière sur une échelle de temps très courte», donna lieu «à l’apparition de lobes distincts, aujourd’hui encore visibles, qui composent la Nébuleuse Homunculus».

Comme la région centrale, «siège des collisions entre ondes de pression» («Les collisions, à des vitesses extrêmement élevées, des vents stellaires issus de l’une et l’autre étoiles, ont pour effets de porter le milieu environnant à des températures voisines de plusieurs millions de degrés et de générer d’intenses déluges de rayons X»), est relativement «peu étendue (un millier de fois plus petite que la Nébuleuse Homunculus)», les télescopes au sol et dans l'espace «sont longtemps demeurés incapables de précisément la cartographier».

C'est la raison pour laquelle l'étude ici présentée «a utilisé l’énorme potentiel, en termes de résolution, de l’instrument AMBER qui équipe le VLTI, afin de sonder, pour la toute première fois, ce turbulent royaume». Grâce à «une astucieuse combinaison – selon le principe de l’interférométrie – de trois des quatre Télescopes Auxiliaires du VLT», le pouvoir de résolution que procure une seule Unité Télescopique du VLT, a été augmenté d’un facteur dix pour «obtenir l’image la plus détaillée à ce jour du système».

Ainsi, une structure inattendue, en forme d’éventail, est apparue «entre les deux étoiles du système Eta Carinae, précisément là où le vent puissant issu de l’étoile la plus petite et la plus chaude, interfère avec le vent de densité plus élevée en provenance de l’étoile de dimensions plus étendues».

De plus, «les observations spectrales de la zone de collision ont permis de mesurer les vitesses des puissants vents stellaires» ce qui conduit à la génération de «modèles numériques plus précis de la structure interne de cet incroyable système d’étoiles» et contribuera «à affiner notre compréhension des processus à l’origine de la perte de masse de ces étoiles extrêmement massives au cours de leur existence».

Une étude, dont les résultats intitulés «Reconstitution in vitro of the entire cycle of the mouse female germ line» ont été publiés dans la revue Nature, a permis de développer une méthode qui recrée un environnement comparable à un ovaire dans lequel des cellules souches peuvent se différencier en précurseurs d'ovocytes.

Dans cet 'ovaire artificiel', ont été testé deux types de cellules: «des cellules souches embryonnaires et des cellules souches pluripotentes induites (IPS)» provenant «de fibroblastes (des cellules de peau), prélevées chez des souris adultes» qui «ont subi un traitement pour devenir pluripotentes». Pendant plus d'un mois, «ces cellules souches ont été mises en culture avec celles provenant d'ovaires de souris».

Finalement, «ces ovaires artificiels ont permis de produire plus de 50 ovocytes chacun, mais souvent avec des anomalies chromosomiques». Les ovocytes ont alors «été mélangés à des spermatozoïdes pour obtenir 300 embryons, qui ont ensuite été implantés dans des souris mères porteuses».

Bien que «seulement 3 % sont arrivés à terme, pour donner des souriceaux puis des adultes en bonne santé», ces recherches permettent désormais «d'imaginer des traitements en reproduction humaine pour lutter contre l'infertilité, à condition d'améliorer la technique».