Une étude, dont les résultats intitulés «Global climate perturbations during the Permo-Triassic mass extinctions recorded by continental tetrapods from South Africa» ont été publiés dans la revue Gondwana Research, a permis de montrer que la région qui correspond à l’Afrique du Sud d'aujourd'hui a subi une très forte augmentation de la température à l'époque située à la limite Permo-Trias, il y a 252 millions d’années, où a eu lieu la  l’extinction de masse la plus meurtrière ayant eu lieu sur   («disparition d’au moins 80% de genres marins et 70% de familles de tétrapodes terrestres en seulement quelques centaines de milliers d’années»).

Plusieurs hypothèses ont été avancées concernant la cause «de cette extinction de masse rapide»: si «pour nombre de spécialistes elle aurait été provoquée par des événements concomitants comme un important volcanisme (les trappes de Sibérie), la libération de méthane par la fonte du permafrost ou encore la déstabilisation des clathrates marins», cette extinction globale aurait également pu être provoquée «par une dégradation progressive de l’environnement terrestre plutôt que par des événements instantanés à l’échelle des temps géologiques».

Alors que, jusqu'à présent, «de nombreuses études ont abordé les perturbations environnementales en milieu océanique», l'étude ici présentée a voulu aborder ce sujet en se focalisant sur le milieu continental en partant de la faune sud-africaine du Permo-Trias. Ainsi, «des dents et os de thérapsides (reptiles mammaliens), amphibiens, parareptiles et archosauriformes (ancêtres des crocodiles) provenant de différents gisements ont été analysés afin de déterminer leur composition isotopique de l’oxygène (¹⁸O/¹⁶O)».

Du fait que «la température moyenne de l'air local détermine la quantité relative des isotopes de l'oxygène contenus dans l'eau de pluie bue par les animaux» et que «ces compositions isotopiques sont enregistrées au sein des os et des dents de l'animal lors de leur croissance et sont le plus souvent préservées lors de la fossilisation», l'étude a pu «reconstituer les températures moyennes de l’air du milieu de vie des tétrapodes sud-africains autour de la limite Permo-Trias».

Il est alors apparu «que les températures moyennes du Permien terminal ont fortement augmenté (16±10°C) sur une période de temps ne dépassant pas le demi-million d’années» de sorte que «cette rapide augmentation globale des températures moyennes annuelles atmosphériques a fortement modifié les différents environnements de vie», ce qui pourrait «expliquer la disparition de nombreuses espèces marines et terrestres».

Une étude, dont les résultats intitulés «Preservational Pathways of Corresponding Brains of a Cambrian Euarthropod» ont été publiés dans la revue Current Biology, a permis d'expliquer la fossilisation de la matière cérébrale de sept fossiles, extraits du site de Chengjiang Shales (Sud-Ouest de la Chine), appartenant tous à la même espèce d'arthropode, Fuxianhuia protensa, qui arpentait les fonds marins au Cambrien il y a 520 millions d’années.  

Ce sont des analyses à l’aide d’un microscope électronique à balayage, qui avaient conduit à détecter les «traces de ce qui était sans aucun doute un cerveau ou du moins vu le caractère primitif de ces animaux d’un système nerveux central» dans les sept fossiles de Fuxianhuia protensa, qui ressemblait à une crevette de 4 à 15 cm de long.

Cette fossilisation réussie s'explique essentiellement parce que «ces crevettes ont été brusquement enterrées, lors d’un glissement de terrain, dans de la boue baignant dans une eau pauvre en oxygène empêchant ainsi à la fois les attaques de charognards et la putréfaction» et parce que «le cerveau de F. protensa devait être remarquablement dense» à l'instar de «celui des arthropodes vivant actuellement, composé d’un réseau de cellules nerveuses serrées et de graisse».

Soulignons enfin que le dogme, qui affirmait «que les cerveaux comme d’autres organes mous ne pouvaient pas se fossiliser», avait déjà été ébranlé il y a quelques années par la découverte «d’un cerveau fossilisé de requin vieux de 300 millions d’années».

Une étude, dont les résultats intitulés «The chromatin environment shapes DNA replication origin organization and defines origin classes» ont été publiés dans la revue Genome Research, a effectué l'analyse la plus exhaustive à ce jour des milliers de sites (appelés origines) où démarre la réplication du génome chez les organismes multicellulaires.

Rappelons tout d'abord que juste avant qu'une cellule se divise en deux copies identiques, le processus débute «par la copie (appelée réplication) du patrimoine génétique (l'ADN contenu dans chaque chromosome) ce qui nécessite en premier «que les deux brins d'ADN de la double hélice se déroulent et s'ouvrent à la manière d'une fermeture éclair» puis, que chaque brin soit «recopié, en progressant à partir de cette ouverture, afin de former deux chromosomes identiques».

Du fait que, chez les organismes pluricellulaires, «cette copie démarre simultanément en des milliers de sites sur chaque chromosome, appelés origines de réplication», ces sites semblent dessiner «une sorte de code-barres sur l'ADN», dont les caractéristiques étaient jusqu'ici mal comprises.

Dans ce contexte, l'étude ici présentée a recherché, «à partir de cellules souches de souris (dont le génome est très proche du nôtre)», les caractéristiques des origines de réplication en croisant «les approches pour déterminer à la fois leur séquence (le message héréditaire porté par l'ADN, codé dans un alphabet de quatre lettres) et les marques réversibles qui peuvent être ajoutées sur le chromosome, qualifiées d'épigénétiques».

Il a ainsi été détecté «une structure particulière de l'ADN, partagée par 75% des origines, consistant en un site riche en G (l'une des quatre lettres de l'alphabet génétique) où pourrait s'assembler la machinerie cellulaire utile à la réplication, avant que l'ADN s'ouvre sur un deuxième site situé un peu en aval».

De plus, «en voulant dresser un portrait-robot des origines de réplication», cette étude est parvenue «à dégager trois grandes catégories, qui semblent s'adapter à différents besoins de la cellule»: ainsi, «par exemple, la classe 1 regroupe des origines qui portent peu de marques épigénétiques, assez isolées, situées dans des régions pauvres en gènes, qui sont recopiées assez tardivement lors de la réplication», tandis que «la classe 3, elle, rassemble des origines situées dans des régions riches en gènes, et notamment en gènes impliqués dans le développement embryonnaire ou la différenciation des cellules».

Ce 'code origines' paraît être en mesure d'expliquer la flexibilité d'utilisation des origines», reliée aux «capacités d'adaptation des cellules face aux conditions rencontrées», puisque «sur les 65 000 à 100 000 origines du génome humain, seul un tiers est mobilisé lors d'un cycle de réplication donné» alors que les deux autres tiers sont loin d'être superflus.

En effet, «une partie sert de réserve anti-stress», car «si des erreurs ou des cassures provoquées par des agents externes bloquent la réplication à un endroit donné, elle peut redémarrer à partir d'une autre origine de réserve», tandis qu'une autre partie des origines excédentaires «peut permettre une adaptation en fonction du destin cellulaire»: concrètement, «selon les types cellulaires (neurone, globule blanc…), les chromosomes sont repliés différemment dans le noyau et les parties du chromosome accessibles ne sont pas les mêmes».

Plusieurs applications potentielles de ce travail fondamental peuvent être imaginées. D'abord, comme «des anomalies lors de la réplication peuvent provoquer des réarrangements du génome tels que ceux rencontrés dans les cellules cancéreuses», le déchiffrement du 'code origines' devrait «permettre de rechercher d'éventuelles altérations de ce code qui pourraient contribuer aux cancers» et aussi ouvrir la voie à «des traitements bloquant les origines dans les cellules cancéreuses, afin d'arrêter leur prolifération».

Ensuite, de nouveaux outils de thérapie génique pourraient être mis au point «en concevant des origines de réplication très efficaces»: plus précisément, il s'agirait de «construire des vecteurs de gènes capables de se comporter dans les cellules comme un mini-chromosome supplémentaire, assurant le maintien à long terme du gène-médicament, tout en évitant les inconvénients des vecteurs viraux utilisés à l'heure actuelle».

Une étude, dont les résultats intitulés «A cucurbit androecy gene reveals how unisexual flowers develop and dioecy emerges» ont été publiés dans la revue Science, a permis de découvrir qu'un seul gène chez les cucurbitacées (melon, concombre, etc.) explique comment les fleurs mâles et femelles se développent sur la même plante.

En pratique, l'objectif de ces recherches génétiques est essentiellement de faire en sorte «que toutes les semences soient femelles, puisque ce seront elles qui fourniront les fruits comestibles (à de rares exceptions près, comme l'asperge)».

Afin d'arriver «à comprendre quel était le gène qui code pour la fabrication de l'hormone responsable de la pousse des fleurs femelles», l'étude ici présentée a «d'abord croisé des variétés de plantes qui avaient des fleurs exclusivement mâles et celles qui développaient à la fois des fleurs mâles et femelles».

Ainsi, «en regardant, les descendants de ces croisements pendant plusieurs mois en serre, et en analysant leur ADN», plusieurs gènes, «qui pouvaient être responsables du fait que des plants de concombre développaient seulement des fleurs mâles», ont été sélectionnés.

Ensuite, à l'aide d'une cartographie fine, et en recommençant l'opération sur des milliers d'individus sélectionnés, le gène «qui permet la synthèse de l'éthylène (l'hormone végétale)» a été identifié. Pour vérifier qu'il s'agissait du bon gène, «une méthode de génétique inverse, appelée Tilling» a été utilisée.

Plus précisément, «de nouveaux croisements ont été répétés en essayant de trouver dans une base de 10.000 plantes de la même variété de graines, celles pour laquelle le gène responsable de la production d'éthylène avait muté» de sorte qu'il ne pouvait pas s'exprimer.

Il en découle que, combiné à des travaux précédents, «de manière sûre des plants uniquement mâles, femelles ou hermaphrodites» ont pu être obtenus. Cette étude apporte ainsi une contribution substantielle à une amélioration des rendements pour les semences des plantes peu étudiées.

Une étude, dont les résultats intitulés «Defects in 15-HETE Production and Control of Epithelial Permeability by Human Enteric Glial Cells from Patients With Crohn’s disease» ont été publiés dans la revue Gastroenterology, a permis de découvrir que la maladie de Crohn apparaît «liée à un défaut de production par l’intestin d’un acide gras essentiel, chargé de réguler la perméabilité de la barrière intestinale» qui «pourrait devenir une cible de choix dans l'élaboration de nouveaux traitements» contre cette pathologie.

Rappelons tout d'abord qu'en France, «120.000 personnes souffrent de la maladie de Crohn», caractérisee «par des inflammations de la paroi d'une partie du tube digestif (généralement l'intestin, le côlon ou le rectum)» se traduisant par des douleurs abdominales, des diarrhées, des fatigues voire des pertes d'appétit et de poids.

Bien que «les origines de cette maladie restent mal connues», un gène de prédisposition à cette maladie «a déjà été identifié (une ou deux mutations sur le gène NOD2/CARD15 peut multiplier par 40 le risque de développer la maladie)» et, de plus, le tabac a été «reconnu comme facteur aggravant».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée s'est intéressée «au système nerveux de l'intestin (situé tout le long du tube digestif) qui, comme le cerveau, possède des neurones et des cellules gliales».

Il est ainsi apparu qu'alors qu'habituellement les cellules gliales libèrent, chez le rat comme chez l'humain, «des acides gras, les 15-HETE, qui renforcent la barrière intestinale et assurent son imperméabilité», les patients atteints de la maladie de Crohn «ne produisent pas ces molécules, ce qui rend leur barrière intestinale particulièrement perméable aux agents pathogènes» et «contribuerait aux rechutes de la maladie ou à sa sévérité».

En conséquence, ce travail renforce «le rôle des cellules gliales en particulier et du système nerveux de l'intestin en général dans les processus physiopathologiques de la maladie de Crohn» tout en identifiant «de nouvelles cibles d’intérêt thérapeutique».