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Une étude, dont les résultats intitulés «An histidine covalent receptor/butenolide complex mediates strigolactone perception» ont été publiés dans la revue Nature Chemical Biology, a permis de dévoiler un mécanisme original de réception des strigolactones chez les plantes: plus précisément, elle a mis en évidence le fonctionnement original du récepteur des strigolactones 'RMS3' qui, en se comportant comme une enzyme, génère son propre substrat.
Rappelons tout d'abord que les strigolactones sont des hormones végétales qui remplissent de nombreuses fonctions comme le contrôle de l’architecture des plantes, la «mise en place de relations à bénéfices réciproques entre plantes et champignons ou encore germination de graines de plantes parasites».
Pour sa part, l'étude ici présentée rapporte l'identification chez le pois, Pisum sativum, d'un «récepteur potentiel des strigolactones, RAMOSUS3 ou RMS3».
RMS3 «possède trois acides aminés emblématiques -Sérine (Ser), Aspartate (Asp) et Histidine (His)- au niveau de son site catalytique» à l'instar «d’autres récepteurs déjà décrits, des strigolactones – D14 chez le riz, AtD14 chez l’arabette des dames ou encore DAD2 chez le pétunia» et il «partage également avec ces récepteurs une grande proximité évolutive».
L' activité enzymatique de RMS3 a été explorée dans cette étude «grâce à des sondes moléculaires originales qui miment l’action des strigolactones et ne deviennent fluorescentes qu’après interaction avec le récepteur». Il est ainsi apparu «que RMS3 interagit avec les strigolactones qu’il hydrolyse, une réaction dans laquelle le rôle d’un des acides aminés du site catalytique (Ser) est essentiel».
De plus, il a été constaté que «les différents éléments qui constituent la molécule de strigolactone, composée de 4 cycles, n’ont pas tous la même importance pour son activité biologique»: ainsi, «lorsque le cycle D est modifié, cette activité est fortement affectée», alors qu'à l'inverse, «une modification du squelette tricyclique ABC est sans effet».
A partir de ces observations, l'étude décrit «un mécanisme original de perception des strigolactones par le récepteur RMS3 dans lequel celui-ci se comporte comme une enzyme dont l’activité de type hydrolytique s’accompagne de la libération du squelette tricyclique ABC». Ce mécanisme se poursuit «par la formation d’un complexe stable entre le cycle D de la strigolactone et le site catalytique de RMS3 au niveau d’un acide aminé spécifique, His».
A son tour, «la formation de ce complexe induit des changements de conformation ou de surface voire déstabilise RMS3 qui, s’il n’est plus disponible pour une autre réaction enzymatique, peut en revanche recruter une protéine de la cascade de signalisation des strigolactones».
Ce mécanisme de réception des strigolactones, jamais décrit jusqu'ici «repose sur une réaction enzymatique irréversible singulière qui génère, une molécule capable de lier ensuite une protéine de la cascade de signalisation». Cette étude devrait donc «permettre de mieux appréhender l’action des strigolactones au niveau cellulaire, d’aborder les questions de la fonction des strigolactones chez les plantes terrestres et de l’évolution des voies de signalisation hormonale dans la perspective notamment d’améliorer la production végétale et la résistance aux plantes parasites».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Violation of the Leggett-Garg Inequality in Neutrino Oscillations» ont été publiés dans la revue Physical Review Letters et sont disponibles en pdf sur arxiv.org, a permis de tester les fondements de la théorie quantique dans le domaine des neutrinos à hautes énergies.
Rappelons tout d'abord que «la mécanique quantique, dans son interprétation orthodoxe, c’est-à-dire celle dite de Copenhague, du Danois Niels Bohr, interdit de penser qu’un objet possède certaines propriétés avant qu’on ne les mesure». Cependant, comme pour Einstein «l’interprétation de Copenhague et l’usage du calcul des probabilités n'étaient que le reflet d’un manque de connaissance sur ces paramètres cachés», il développa avec deux de ses collègues «une expérience de pensée qui allait devenir célèbre sous le nom de paradoxe EPR».
Le physicien irlandais John Bell montra en 1964 «que cette expérience conduisait à une inégalité avec les résultats de certaines mesures, permettant ainsi de départager les conceptions de Bohr et d’Einstein ou, plus précisément, de savoir si la théorie quantique pourrait être remplacée par une certaine classe de théories à variables cachées».
Autrement dit, Bell a montré que les résultats de ces mesures «doivent violer une inégalité si la théorie quantique orthodoxe est correcte», alors que «ce ne serait pas le cas pour des théories à variables cachées, dites locales, qui ne font pas intervenir de mystérieuses corrélations non locales entre deux mesures séparées dans l’espace».
Une expérience de cet ordre réalisée en 1982 par Alain Aspect et ses collègues «a effectivement trouvé des résultats violant l’inégalité de Bell, prouvant qu’il existe d’étranges corrélations quantiques entre des objets séparés dans l’espace (les idées d’Einstein peuvent survivre cependant avec des théories à variables cachées dites non locales)».
Pour leur part, le prix Nobel de physique Anthony Leggett et Anupam Garg ont poussé, en 1985, «le débat entre Einstein et Bohr un cran plus loin» en proposant «un autre test de la mécanique quantique avec une nouvelle inégalité portant leur nom».
Il s'agit d'un «analogue du théorème de Bell mais dans le temps et non plus dans l’espace», car il «suppose des mesures non pas de deux systèmes physiques en état d’intrication quantique mais plusieurs mesures à des moments différents d'un même système en état de superposition quantique évoluant dans le temps». Par la suite, les expériences sur des systèmes microscopiques, qui ont été réalisées, ont alors bien fait apparaître que l'inégalité de Leggett-Garg était violée «conformément aux prédictions de la théorie quantique orthodoxe».
Pour sa part, l'étude ici présentée rapporte une autre autre expérience, réalisée «à partir du phénomène d’oscillation des neutrinos». Comme «les neutrinos existent sous trois formes (donc trois états quantiques superposés), encore appelées saveurs» qui «se transforment en oscillant sans cesse de l’une à l’autre» en fonction de leur énergie, l'expérience imaginée par Leggett et Garg est réalisable en l'adaptant.
Plus précisément, au lieu «d'effectuer plusieurs mesures séparées dans le temps sur un neutrino individuel, ce qui n’est pas réaliste car elles font disparaître la particule», l'expérience a été réalisée «avec plusieurs neutrinos possédant des énergies différentes» grâce à des faisceaux de neutrinos produits au Fermilab «qui ont été envoyés à travers la croûte terrestre en direction du fameux détecteur de l’expérience Main Injector Neutrino Oscillation Search, Minos, à une distance de 735 km» (sachant que «les neutrinos initialement de type muonique peuvent devenir 'électroniques' dans le détecteur de Minos»).
Du fait que «les corrélations mesurées violent l’inégalité de Leggett-Garg en plein accord avec les prédictions de la mécanique quantique», cette étude confirme à son tour l'interprétation orthodoxe de Copenhague, puisque ce n'est «qu’au moment de la mesure que la nature des neutrinos prendrait une réalité bien définie au sens classique, alors qu’elle resterait une superposition oscillante durant le trajet».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Internal strain drives spontaneous periodic buckling in collagen and regulates remodeling» ont été publiés dans la revue PNAS, a permis de mettre en évidence, grâce à l’utilisation de la microscopie vidéo, que le collagène possède des propriétés dynamiques totalement insoupçonnées.
L'expérience a consisté, dans un premier temps, à isoler des microfibrilles de collagène à partir de tendons de queue de rat. Elles ont ensuite été «exposées à des enzymes humaines dites (MMP, métalloprotéinases matricielles) connues pour leur action de décomposition du collagène par destruction des fibrilles».
L'observation des déplacements de ces enzymes le long des microfibrilles, grâce à la microscopie vidéo, a alors fait apparaître «que le site de fixation de ces enzymes évoluait au cours du temps, sous l’influence de mécanismes dynamiques présents au niveau même des microfibrilles». Selon l'étude, ce serait «le collagène lui-même qui régulerait l’action destructrice des enzymes».
Cette observation, qui mettrait pour la première fois en lumière «un mécanisme actif spécifique de la protéine intervenant dans le remodelage des tissus», pourrait ouvrir «un champ nouveau sur de potentielles thérapies destinées à réduire la destruction du collagène», comme, par exemple, «dans les maladies rhumatismales où ces effets sont majeurs».
En outre, du fait que «le collagène est aussi une protéine intervenant dans de très nombreux processus (voies de cicatrisation de la peau, croissance des cellules cancéreuses, etc.)», l'analyse «de ses mécanismes intimes pourrait avoir d’autres retombées».
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Une étude, dont les résultats intitulés «The Rotation of the Hot Gas Around the Milky Way» seront publiés dans la revue The Astrophysical Journal et sont disponibles en pdf sur arxiv.org, a permis de découvrir que le halo de plasma, qui entoure la Voie lactée, tourne presque aussi vite que son disque et dans le même sens.
Notons tout d'abord que la détection du «vaste halo de plasma, quasiment sphérique, autour de la Voie lactée, contenant une quantité de matière baryonique à peu près équivalente à celle du disque galactique», découle de l'observation de sa luminosité et de son extension.
La présence de ce halo, «qui provient de l’accrétion de la matière normale contenue dans le milieu intergalactique», est prévue dans les scénarii de formation des galaxies «développés dans le cadre du modèle cosmologique standard avec de la matière noire et une authentique constante cosmologique». Cependant, alors que, jusqu'ici, l'hypothèse «était que ce halo, contrairement au disque de notre Galaxie, n’était pas en rotation, ou peu s'en faut», l'étude ici présentée fait apparaître le contraire.
Plus précisément, «en étudiant de plus près les archives des observations du télescope XMM Newton», l'effet Doppler, «mesuré au niveau des raies d’absorption d’atomes d’oxygène ionisés présents dans le halo, mais observés sur le fond du rayonnement provenant de noyaux actifs de galaxies, de quasars donc», indique que ce halo «tourne presque aussi vite que le disque de la Voie lactée et aussi dans la même direction». Cette découverte apporte ainsi des éléments nouveaux «pour comprendre comment s’est formée notre Galaxie spirale et donc, indirectement, d’autres galaxies similaires».
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Une étude, dont les résultats intitulés «Heating of Jupiter’s upper atmosphere above the Great Red Spot» sont publiés dans la revue Nature, révèle que la Grande Tache Rouge serait responsable de l'échauffement excessif de la haute atmosphère de Jupiter, aussi chaude que celle de la Terre alors que notre planète est bien plus proche du Soleil que la géante gazeuse.
Rappelons tout d'abord que la Grande Tache Rouge de Jupiter, qui a été «découverte par l’astronome français Jean-Dominique Cassini en 1665», a permis de déterminer la période de rotation de Jupiter. Pour sa part, l'étude ici présentée s'est appuyée sur des simulations numériques réalisées à partir d’observations de cette région de l’atmosphère de Jupiter qui correspond à «un anticyclone de 12.000 kilomètres de long et 15.000 de large au sein duquel les vents soufflent à 700 km/h».
L'observation de Jupiter dans l’infrarouge «avec le télescope IRTF (Infrared Telescope Facility) situé au sommet de Mauna Kea à Hawaii (États-Unis)» a fait apparaître, dans un premier temps, «une augmentation de température dans la région au-dessus de la Grande Tache Rouge». Ensuite, «les simulations numériques ont confirmé cette hypothèse». Pour finir, remarquons qu'alors que cette tache est observée depuis 350 ans, «un changement de sa forme (un léger rétrécissement de son diamètre)» a été détecté au cours des deux dernières années.
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