Overblog Suivre ce blog
Editer l'article Administration Créer mon blog
24 mars 2017 5 24 /03 /mars /2017 08:52

Pour la Science 463

Minimum génétique

Sean Bailly

La nature est créative, la preuve, elle produit des génomes de toutes tailles. Celui du blé par exemple comporte 120 000 gènes, celui de l'homme seulement 20 000... Les généticiens se posent donc la question du nombre minimum de gènes pour produire une cellule viable pouvant se répliquer. Craig Venter et son équipe de La Jolla (Californie) ont réalisé une cellule avec 473 gènes. Une étape pour la biologie de synthèse, domaine ayant pour objectif de construire de nouveaux systèmes biologiques pour comprendre les mécanismes du vivant.

L'aventure a commencé en 1995 avec le séquençage du génome du Mycoplasma genitalium, bactérie vivant dans le conduit urinaire humain et n'ayant que 517 gènes. En 2010 une réplique du génome du Mycoplasma mycoides fut créé et substituée au matériel génétique d'une cellule d'une autre espèce de mycoplasme. Le résultat final est une cellule de synthèse JCVI-syn3.0 disposant de 473 gènes. Certains gènes ont été classé par l'étude de leur structure, leur rôle précis n'a pu être identifié, 79 gènes restent mystérieux. Au total, c'est un tiers du matériel génétique dont l'utilité est inconnue.

Comme le souligne Jack Szostak, biochimiste à Harvard ''le plus intéressant est que ce résultat montre ce que nous ne savons pas.'' Il reste tant à découvrir sur les fonctions indispensables à la vie. JCVI-syn3.0 servira à l'étude de fonctions précises que les biochimistes ajouteront une à une.

La biologie de synthèse vise à créer des fonctionnalités cellulaires sur mesure pour produire des composants destinés au secteur pharmaceutique ou chimique.

JCVI-SYN3.0 est-elle la cellule minimale ? Probablement pas, les recherches continuent.

 

Un GPS dans notre cerveau

May-Britt Moser et Edvard Moser

Le GPS a modifié notre capacité à conduire une voiture, piloter un avion et même à parcourir les rues d'une ville. Des travaux récents montrent que le cerveau des mammifères est doté d'un système de navigation nous guidant d'un endroit à un autre. Il évalue où nous sommes et allons en intégrant des signaux concernant notre position et le temps qui s'écoule. La capacité de savoir où nous sommes et devons aller est indispensable à notre survie. Il s'agit de profils d'activité électrique dans le cerveau, où des groupes de cellules s'activent pour refléter l'agencement du milieu et la position. On présume que la formation de ces cartes mentales a lieu principalement dans le cortex, cet ensemble de couches supérieures du cerveau formant des replis sinueux apparues tardivement dans l'évolution. De récents travaux ont montrés que ces systèmes sont constitués de divers types de cellules spécialisées calculant en permanence la position de l'animal, la distance parcourue, sa direction et sa vitesse.

Les premières recherches sur les cartes spatiales du cerveau commencèrent avec Edward Tolman, prof de psychologie à Berkeley de 1918 à 1954. auparavant nul n'envisageait que les animaux se fassent une image globale d'un labyrinthe pour en prévoir le meilleur chemin. Il observa des rats prenant des raccourcis, faisant des détours, semblant enregistrer des informations relatives aux événements vécus en des endroits précis.

Il fallut pourtant attendre 40 ans avant des études de l'activité neurale apportent une preuve de l'existence d'une telle carte. Les microélectrodes permirent d'enregistrer l'activité électrique de neurones individuels qui permirent d'identifier la décharge de neurones individuels pendant que les animaux vaquaient à leurs occupations. John O'Keefe, de l'University College de Londres, mit en évidence des neurones ''cellules de lieu''. Cette découverte ouvrit une fenêtre sur les parties les plus profondes du cortex sensoriel et du cortex moteur. La découverte dans l'hippocampe de cellules créant une carte de l'environnement immédiat d'un animal démenti l'idée que celui-ci était trop éloigné des organes sensoriels pour traiter ces informations. Il fut mis en évidence l'importance du cortex entorhinal, région servant d'interface entre l'hippocampe et le reste du cortex.

La compréhension du système neural de navigation reste un chantier ouvert d'autant que l'environnement d'un laboratoire diffère de la nature.

Dans la maladie d'Alzheimer le cortex entorhinal décline rapidement, la maladie provoque la mort de cellules cérébrales et la réduction de sa taille. De ce fait c'est un critère d'identification des sujets à risques, comme son effet, la désorientation. La maladie avançant des cellules de l'hippocampe meurent et avec elles la capacité à se souvenir d'expériences vécues ou des concepts tels que les noms des couleurs.

80 ans après les travaux de Tolman, il apparaît que les cellules de lieu ne sont qu'une des composantes de la représentation que le cerveau se fait de son environnement spatial pour calculer la position, la distance, la vitesse et la direction.

Il existe également des cellules de grilles fournissant également une représentation du temps écoulé et de la distance parcourue indépentandate des repère externes dont l'animal dispose. Si les invertébrés en disposent également cela impliquerait quel'évolution créa ce système de cartographie spatiale il y a des centaines de millions d'années.

À nouvelles découvertes, nouvelles questions, comme leur utilité pour les déplacements sur de longues distances, comme les migrations. Les générations futures de scientifiques ont de quoi s'occuper, si elles ne se perdent pas en route.

Partager cet article

Repost 0
Publié par Lee Rony - dans J'ai lu Science
commenter cet article

commentaires

chenzen, le seul 03/04/2017 21:44

Bonjour Lee.

Très intéressantes études. Le cerveau est visiblement plus complexe que l'univers, l'Evolution en a fait une machine à tout pouvoir faire. Et dire que nous n'utilisons que 10% de ses possibilités ! Je m'imagine avec un tout petit 30% sympa ! :+))
Je pourrais jouer aux échecs, écrire les 12 tomes des deux cents plus grands Prix Nobel du siècle, et préparer un coulis de tomates aux épices Indiennes en même temps. Ca laisse rêveur. Peut-être qu'un jour l'Homme y parviendra.

Lee Rony 04/04/2017 11:35

Bonjour chenzen, le seul

De là à imaginer une projection, une mise en abyme, du cerveau à l'univers... Aux dernières nouvelles cette notion des 10% est une idée reçu que les récentes découvertes ont mises à mal. Cela dit il n'y a pas de doute que l'immense majorité des gens n'emploient que cette proportion de leur capacité, pour ne pas parler d'intelligence.

Présentation

  • : Lire au nid
  • Lire au nid
  • : Mes (ré)créations littéraires et photographiques.
  • Contact

Bienvenue...

Bienvenue sur ce blog ! Vous y découvrirez mes goûts, et dégoûts parfois, dans un désordre qui me ressemble ; y partagerez mon état d'esprit au fil de son évolution, parfois noir, parfois seulement gris (c'est le moins pire que je puisse faire !) et si vous revenez c'est que vous avez trouvé ici quelque chose qui vous convenait et désirez en explorant mon domaine faire mieux connaissance avec les facettes les moins souriantes de votre personnalité.

Rechercher

Pages