microbes

Lynn Margulis a ensuite développé une théorie qui avance que les relations symbiotiques entre organismes des différents phyla, ou règnes évolutifs, sont la force motrice de l'évolution. Elle explique que la variation génétique se produit principalement par le transfert d'informations nucléaires entre les cellules bactériennes - ou les virus- et les cellules eucaryotes. Ses idées sur la genèse des organites sont maintenant largement acceptées.

Auteur: Internet

Info: wikipedia.org/wiki/Lynn_Margulis

[ nano-monde ] [ Gaïa ] [ interdépendance ] [ translation horizontale ]

enveloppe charnelle

Selon la chercheuse microbiologiste Lynn Margulis, "10 pour cent de notre propre poids corporel sec est constitué de bactéries, dont certaines, bien qu'elles ne soient pas parties congénitales de notre corps, nous sont indispensables". En fait, un corps humain sain contient plus de cellules bactériennes que de cellules animales (les cellules bactériennes sont beaucoup plus petites). Nos corps sont en quelque sorte des microcosmes de la biosphère dans son ensemble.

Auteur: Bjornerud Marcia

Info: Reading the Rocks : Autobiography of the Earth

[ émergence ] [ incarnation solipsiste ]

hyper-complexité du vivant

La biologie moléculaire a montré que même les plus simples de tous les systèmes vivants sur terre aujourd'hui, les cellules bactériennes, sont des objets extrêmement complexes. Bien que les cellules bactériennes soient incroyablement petites, pesant moins de 10 à 12 gms, chacune est en fait une véritable usine micro-miniaturisée de conception exquise, qui contient des milliers de pièces et de machines moléculaires complexes, formées au total de cent milliards d'atomes, beaucoup plus compliquée que tout engin construit par l'homme et absolument sans équivalent dans le monde non vivant.

Auteur: Denton Michael J.

Info: Evolution: A Theory in Crisis. Chapter 11 (p. 250). Adler & Adler. Bethesda, Maryland, USA. 1986

[ micro-monde ]

insolite

Lui aussi mortel pour les petites cellules qui gigotent le vanadium, élément vingt-trois, peut même être charlatanesque. Il a un effet secondaire curieux chez les hommes : le vanadium est le meilleur spermicide jamais conçu. La plupart des spermicides dissolvent la membrane grasse qui entoure les spermatozoïdes, répandant leurs entrailles partout. Malheureusement, comme toutes les cellules ont une membrane grasse, les spermicides irritent souvent la paroi du vagin et rendent les femmes sensibles aux infections bactériennes. Ce n'est pas drôle. Le vanadium évite toute dissolution désordonnée et fait simplement craquer le vilebrequin des queues des spermatozoïdes. Elles se détachent et disparaissent.

Auteur: Kean Sam

Info: The Disappearing Spoon : And Other True Tales of Madness, Love, and the History of the World from the Periodic Table of the Elements.

[ contraceptif ]

biologie

Jadis des spirochètes microscopiques devaient nager furieusement pour survivre. Aujourd'hui, des millions d'années plus tard, emballés dans un organes appelé cerveau, leurs vestiges nucléotides et protéiniques conçoivent et dirigent les action d'un amalgame hautement complexe d'associations bactériennes évoluées appelées être humains. Des groupes d'humains sédentaires et réunis dans des communautés, des villes et une toile d'araignée de communications électromagnétiques, ont peut-être déjà commencé à former un réseau qui s'éloigne autant de la pensée que celle ci se trouvé éloignée du ballet nautique coordonné des spirochètes. Les hommes n'ont pas plus de chance d'êtres conscients de la totalité d'une telle organisation de groupe que n'en ont les composants individuels des cellules nerveuses - les microtubules, vestiges putatifs des spirochètes - de comprendre leur propre mission dans la conscience humaine.

Auteur: Margulis Lynn

Info: L'univers bactériel. Le cerveau symbiotique. P. 164

[ cerveau Internet ] [ spéculation ] [ méta-réseaux ]

laboratoires haute sécurité

Des incidents liés à la recherche arrivent fréquemment dans tous les pays (sans, d'ailleurs, qu'ils soient systématiquement enregistrés et publiés). En effet, selon Frédéric Tangy, responsable de recherches sur les vaccins à l'Institut Pasteur : "Il suffit qu'un chercheur renverse un flacon. Malgré la hotte aspirante, un aérosol se forme et il est infecté sans s'en rendre compte. À la fin de la journée, il quitte le laboratoire, et contamine toute sa famille et ceux qu'il croise." En 2004, un article de The Lancet recensait des incidents liés à la variole, à la polio et au SARS. Le virus de cette dernière maladie, le SARS-CoV, a infecté des chercheurs à au moins six reprises, même après la fin de l'épidémie en juillet 2003. Aux Etats-Unis, la liste des incidents est longue, comme la Chine vient de le rappeler ; par exemple, entre 2004 et 2015, des centaines d'envois d'anthrax d'un laboratoire à un autre n'avaient, par erreur, pas été inactivés. En Chine, début 2020, un chercheur senior est infecté par le SARS-CoV-2 dans un prestigieux laboratoire de Beijing ; en 2019, des contaminations massives à la brucellose sont dues aux rejets d'une usine. En France, le 27 juillet 2021, la deuxième infection accidentelle par un prion dans un laboratoire de l'Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (INRAE) entraîne l'interdiction de toutes les recherches sur le sujet pendant trois mois. Au Royaume-Uni, plus d'une centaine de violations des règles de sécurité durant les 15 dernières années ont eu lieu dans des laboratoires qui manipulent des pathogènes ; par exemple, du personnel manipulait des animaux infectés par Ebola alors que ses vêtements de protection avaient des accrocs ; surtout, la fièvre aphteuse de 2007 est la preuve qu'il arrive qu'une épidémie émane d'une fuite d'un laboratoire de niveau 4.

Par ailleurs, ces installations ultra-sécurisées sont-elles à la merci d'intrusions malveillantes ? Un élément de réponse est fourni un soir de 2016 par un fait divers anodin dû à... un sans-abri saoûl. Cherchant un bâtiment où s'abriter pour la nuit, grâce à sa pince coupante il entre sans le savoir dans un laboratoire de niveau 4 recélant des souches bactériennes et des virus extrêmement dangereux, du type Ebola. Or c'est ce laboratoire lyonnais qui a servi de modèle pour la construction de celui de Wuhan.

Auteur: PMO Pièces et main-d'oeuvre

Info: https://www.piecesetmaindoeuvre.com/IMG/pdf/virus_et_recherche.pdf

[ virologie ]

microbiologie

Les bactéries prennent des décisions basées sur des souvenirs générationnels

Elles choisissent de pulluler en fonction de ce qui est arrivé à leurs arrière-grands-parents.

Même les organismes sans cerveau peuvent se souvenir de leur passé : les scientifiques ont découvert que la bactérie Escherichia coli forme son propre type de mémoire suite à son exposition aux nutriments. Ils transmettent ces souvenirs aux générations futures, ce qui peut les aider à échapper aux antibiotiques, a rapporté l'équipe de recherche dans les Actes de la National Academy of Sciences USA .

" Nous considérons généralement les microbes comme des organismes unicellulaires [qui] font chacun leur propre travail ", explique George O'Toole, microbiologiste au Dartmouth College, qui étudie les structures bactériennes appelées biofilms. En réalité, les bactéries survivent souvent en travaillant ensemble. Tout comme les abeilles qui déménagent leur ruche, les colonies de bactéries à la recherche d’un habitat permanent se déplacent souvent sous forme d’unités collectives appelées essaims.

Ces essaims peuvent mieux résister à l’exposition aux antibiotiques en raison de leur densité cellulaire élevée, ce qui les rend particulièrement intéressants pour les microbiologistes tels que Souvik Bhattacharyya de l’Université du Texas à Austin. Il étudiait le comportement d’essaimage d’ E. coli lorsqu’il a observé ce qu’il appelle des " modèles de colonies étranges " qu’il n’avait jamais vus auparavant. En isolant des bactéries individuelles, lui et ses collègues ont découvert que les cellules se comportaient différemment en fonction de leur expérience passée. Les cellules bactériennes des colonies qui avaient déjà essaimé étaient plus enclines à essaimer à nouveau que celles qui ne l'avaient pas fait, et leur progéniture a emboîté le pas pendant au moins quatre générations, soit environ deux heures.

En modifiant le génome d'E. coli , les scientifiques ont découvert que cette capacité repose sur deux gènes qui contrôlent ensemble l'absorption et la régulation du fer. Les cellules présentant de faibles niveaux de cet important nutriment bactérien semblaient prédisposées à former des essaims mobiles. Les chercheurs soupçonnent que ces essaims pourraient alors rechercher de nouveaux emplacements présentant des niveaux de fer idéaux, explique Bhattacharyya.

Des recherches antérieures ont montré que certaines bactéries peuvent se souvenir et transmettre à leur progéniture des détails de leur environnement physique, tels que l'existence d'une surface stable, explique O'Toole, mais cette étude suggère que les bactéries peuvent également se souvenir de la présence de nutriments. Les bactéries, dont certaines se reproduisent plusieurs fois par heure, utilisent ces détails pour déterminer l'adéquation à long terme d'un emplacement et peuvent même s'installer ensemble dans des biofilms, qui sont plus permanents.

Les microbes autres que E. coli se souviennent probablement aussi de l'exposition au fer, dit O'Toole. " Je serais vraiment choqué si [ces résultats] ne tenaient pas également dans d'autres bugs." Il espère que les recherches futures examineront au niveau cellulaire comment les bactéries traduisent la détection du fer en différents comportements.

Étant donné que les bactéries sont plus difficiles à tuer lorsqu’elles forment des structures plus grandes, comprendre pourquoi elles le font pourrait éventuellement conduire à de nouvelles approches pour lutter contre les infections tenaces. Cette recherche offre l'opportunité de développer de nouveaux traitements contre les infections, dit O'Toole, d'autant plus cruciale que les antibiotiques deviennent de moins en moins efficaces pour tuer ces microbes,



 

Auteur: Internet

Info: https://www.scientificamerican.com/, Allison Parshall, 29 JANVIER 2024

[ atavismes ] [ adaptation ] [ transgénérationnel ] [ procaryotes ]

contre-mesure

Les phages contre-attaquent
Certains phages ont développé des armes qui inhibent le système de défense des bactéries. Grâce à cette réplique , ils parviennent à infecter les bactéries et à se multiplier.
Un nouvel épisode de la course à l'armement que se livrent les bactéries et les virus qui les infectent - les phages - vient d'être révélé dans Nature Microbiology. En effet, une équipe internationale, dont font partie Sylvain Moineau et ses collaborateurs du Département de biochimie, de microbiologie et de bio-informatique, a révélé l'existence de phages capables de rendre inopérant le système de défense CRISPR-Cas utilisé contre eux par les bactéries.
Aujourd'hui connu comme un puissant outil d'édition du génome, CRISPR-Cas est d'abord un mécanisme de défense déployé par les bactéries pour se protéger des phages. C'est d'ailleurs l'équipe de Sylvain Moineau et les mêmes collaborateurs qui ont décrit, dans la revue Science, en 2007, l'existence de ce système de défense chez les bactéries. Cette contremesure, qui existe chez environ 40% des espèces bactériennes, repose sur des séquences d'ADN que les bactéries accumulent à partir du matériel génétique de leurs assaillants. En 2010, dans un article publié dans la revue Nature, l'équipe du professeur Moineau démontrait que, lors de rencontres subséquentes avec ces virus, les bactéries utilisent les composantes du système CRISPR-Cas, dont la protéine Cas9, pour scinder l'ADN de leurs envahisseurs à des endroits précis de leur génome.
Les phages n'avaient cependant pas dit leur dernier mot. Depuis cinq ans, quelques études ont mis en lumière l'existence d'anti-CRISPR chez certains types de phages. L'équipe du professeur Moineau vient d'ajouter un élément au dossier en démontrant l'existence d'un nouvel anti-CRISPR chez un autre type de phage qui attaque S. pyogenes, une bactérie pathogène utilisée comme modèle pour l'édition du génome. Les chercheurs ont isolé un phage qui échappe 40 000 fois plus souvent que les autres au système de défense CRISPR-Cas9 de S. pyogenes. "Nous avons séquencé le génome d'un de ces phages, nous avons analysé et cloné plusieurs de ses gènes et nous avons découvert un gène codant pour une protéine dite "anti-CRISPR" qui inhibe efficacement le système de défense de la bactérie", explique Sylvain Moineau. Les chercheurs ont aussi démontré que cette protéine anti-CRISPR inhibe complètement le système de défense de S. thermophilus. "Il s'agit de la bactérie, utilisée pour la fabrication de yogourt et de certains fromages, qui avait permis la découverte du système CRISPR en 2007", rappelle-t-il.
Le mode d'action de cet anti-CRISPR n'a pas encore été élucidé, mais déjà les chercheurs entrevoient les répercussions concrètes de leurs travaux. "Puisque le système de défense CRISPR-Cas peut être contourné par certains phages, il faudra trouver de nouvelles façons de protéger les cultures bactériennes utilisées par l'industrie alimentaire contre les attaques des phages, constate le professeur Moineau. Il n'y a pas de fin à la lutte que se livrent ces microorganismes. C'est ce qui rend notre domaine de recherche si fascinant." Par ailleurs, la découverte de cet anti-CRISPR ouvre la porte à un meilleur contrôle de l'activité de la protéine Cas9. "On pourrait notamment utiliser l'anti-CRISPR comme interrupteur pour ralentir ou pour bloquer les coupures provoquées par Cas9 lors d'expériences d'édition des génomes", suggère le chercheur.
L'article paru dans Nature Microbiology est signé par Alexander Hynes, Geneviève Rousseau, Marie-Laurence Lemay et Sylvain Moineau, de l'Université Laval, et par leurs collaborateurs Philippe Horvath, Christophe Fremaux et Dennis Romero, de la compagnie DuPont.

Auteur: Internet

Info: http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=16615 sept 2017

[ complexité ] [ biologie ]

éléments biographiques

Vers 1937-1938, à la cime du triomphe des Hommes de bonne volonté, Jules Romains devait rappeler doucement à des journalistes (il l'a raconté à André Bourin dans Connaissance de Jules Romains), qu'il n'était pas seulement un romancier, et qu'entre 1922 et 1932 il avait été un des auteurs dramatiques les plus joués non seulement en France, mais en Europe . Il leur montrait une caricature d'une grande feuille satirique où la situation d u théâtre en Europe était symbolisée par un triangle avec une tête à chacun des angles : Bernard Shaw, Pirandello , Jules Romains. Jules Romains n'est pas seulement philosophe parce qu'il est agrégé de philosophie. L'unanimisme est plus qu'une école littéraire en isme, comme le romantisme, le symbolisme, le naturalisme. Il est aussi une doctrine philosophique , une vision du monde, un système de pensée fortement lié, fondement de toute son œuvre. Entre le passé, le présent, l'avenir, Jules Romains prend conscience d'un continu psychique. Il communie "avec l'âme diffuse qui relie et soutient les âmes particulières. L'individu fondu dans l'unanimisme (à quoi l'aideront le Rire et l'Aventure), se sentira devenir dieu, fuira le néant, sera assuré de survivre." (Madeleine Berry, Jules Romains.) Comme beaucoup de systèmes philosophiques l'unanimisme est né d'une illumination : celle qui embrasa l'âme du lycéen de dix-huit ans, un soir d'octobre 1903 où, avec son ami Georges Chennevière, il remontait la rue d'Amsterdam, au retour du lycée Condorcet, pour regagner l'appartement de ses parents, à Montmartre. Jules Romains est aussi un homme de science. Quand il entra à Normale Supérieure, il était déjà pourvu de sa licence ès lettres. A l'Ecole, il passa sa licence de sciences naturelles avec trois certificats : physiologie générale, histologie, botanique. Pour son mémoire d'études supérieures il choisit un sujet de biologie : L'état individu de la matière vivante. Ce mémoire familiarisait le normalien des Lettres avec le laboratoire, le microscope, la bactériologie . En outre, a confessé Jules Romains à André Bourin, il avait pour lui, "en secret, le mérite de rejoindre les préoccupations centrales de l'unanimisme. Tout problème concernant la formation de groupes, et les formes de passage, dans les deux sens, entre le groupe et l'individu, est essentiel à la pensée unanimiste". C'est avec cette idée de derrière la tête qu'il étudia des végétaux inférieurs et des colonies bactériennes, et qu'il fit des expériences sur l'autonomie du cœur de la grenouille. Plus tard, pendant cinq ans, Jules Romains faillit basculer tout à fait du côté des Sciences. Il entreprit des recherches sur la Vision extra-rétinienne et le sens paroptique. Certains animaux se dirigent sans voir. Les poissons y réussissent grâce à une particularité anatomique dite ligne latérale. Pourquoi l'homme ne posséderait-il pas un sens aussi mystérieux ? Pourquoi n'aurait-il pas été doué, à l'origine, d'un sens paroptique, qui, dans l'histoire de l'humanité, aurait précédé le sens optique ? Jules Romains essaya de rééduquer quelques aveugles. Il ne put rééduquer certains pontifes de la médecine qui dressèrent contre lui le barrage de leurs diplômes que leurs ancêtres avaient dressé contre Pasteur. Il abandonna ses recherches et reprit la plume de l'écrivain. Il publia le compte rendu de ses expériences : La vision extra-rétinienne et le sens paroptique (1920). Ces expériences seront poursuivies victorieusement par René Maublanc , qui publia ses résultats, en collaboration avec Leïla Holteroff : Une éducation paroptique. La découverte du monde visuel par une aveugle (Gallimard, 1926). Plus récemment des savants soviétiques et des savants américains confirmèrent la vérité des hypothèses de Romains. Mais, au temps où il les formulait, il se heurta à la cabale des officiels bardés de leurs peaux d'ânes. Ils l'accusèrent d'avoir monté un canular. Ils ne pouvaient pas admettre qu'ils avaient devant eux un génie universel, comme ceux de la Renaissance, et que le même homme pût écrire les Copains et faire des découvertes de laboratoire. On succombait déjà sous l'éteignoir de la spécialisation. Dans les Lettres et les Arts, il était interdit déjà d'être grand et de dépasser le gabarit du produit de série.

Auteur: Guth Paul

Info: Hommage à jules Romains

[ éloge ] [ polymathe ]

palier évolutif

L’explosion cambrienne déclenchée par plusieurs transgressions marines ?

Il y a 542 millions d'années apparaissaient, durant une période de quelques dizaines de millions d'années seulement, les grandes lignées d'animaux multicellulaires, comme les vertébrés et les arthropodes. Les lignées végétales et bactériennes se sont elles aussi diversifiées. 

Quel fut le déclencheur de cet événement planétaire ? 

La libération massive d'ions dans les océans, due à une érosion devenue intense, affirme une équipe américaine. Les organismes marins auraient utilisé ces polluants pour fabriquer des squelettes et des coquilles, une invention qui leur fut très profitable.

Les premières formes de vie seraient apparues sur Terre il y a 3,5 milliards d'années. Curieusement, ces êtres restèrent en grande majorité unicellulaires (vivant parfois en colonies) jusqu'à l'explosion cambrienne survenue il y a seulement 542 millions d'années. Cet événement vit alors naître de nombreux organismes pluricellulaires et des structures biominérales (par exemple des coquillages) en seulement quelques millions d'années, preuve d'une accélération soudaine de l'évolution (comme en témoignent par exemple les schistes de Burgess). Mais quel fut le facteur déclenchant ? Cette question taraude de nombreux scientifiques depuis longtemps car peu d'hypothèses convaincantes ont été apportées.

Il existe pour la même époque une autre grande curiosité, mais cette fois d'ordre géologique, clairement observable dans le Grand Canyon. L'analyse des couches stratigraphiques de cette région révèle l'histoire de la Terre sur près de 2 milliards d'années, ou presque, car il reste plusieurs discordances chronologiques. Ainsi, il n'y a pas de trace de roches datant de l'époque de l'explosion cambrienne. Des sédiments âgés de 525 millions d'années reposent directement sur des roches métamorphiques de 1.740 millions d'années et des couches sédimentaires inclinées âgées de 1.200 à 740 millions d'années. Des roches sédimentaires "jeunes" provenant de mers peu profondes recouvrent donc de "vieilles" roches sans aucune continuité logique. Mais une question se pose : a-t-on vraiment perdu des informations sur l'évolution de la Terre pendant 215 millions d'années à cause de cette inconformité géologique ?

Il semble bien que non. Selon Shanan Peters de l'université de Wisconsin-Madison, cette absence de données géologiques permettrait d'expliquer le mécanisme déclencheur de l'explosion cambrienne. Les résultats obtenus par l'équipe de ce chercheur sont présentés dans la revue Nature. L'inconformité résulterait d'une succession d'événements géologiques ayant causé la libération massive d'ions dans les océans. Les animaux se seraient adaptés en synthétisant des cristaux pour se débarrasser de ces éléments potentiellement néfastes, donnant ainsi naissance à la biominéralisation. Cette dernière changea alors radicalement le cours de l’évolution, tant les avantages qu'elle apporte sont nombreux.

(Illustration - Le Grand Canyon s'étend sur 450 km de long et possède une profondeur moyenne de 1.300 mètres. Les strates visibles permettent littéralement de lire l'histoire géologique du continent nord-américain - L’explosion cambrienne serait liée à un trop plein d'ions)

Ces explications font suite à l'analyse des propriétés géochimiques de plus de 20.000 échantillons de roches prélevés en Amérique du Nord.

Au début du Cambrien, les mers seraient montées et descendues à plusieurs reprises, en érodant à chaque fois les substrats rencontrés et mettant ainsi à nu d'anciennes roches provenant directement des profondeurs de la croûte terrestre. Cette succession de transgressions marines explique donc la disparition de plusieurs couches stratigraphiques. Exposées à l'air et à l'eau, les roches crustales auraient réagi chimiquement, libérant dans les océans de grandes quantités d'ions calcium, potassium, fer et silice. La chimie de l'eau fut alors profondément modifiée.

Un dernier retour des mers il y a 525 millions d'années provoqua le dépôt de sédiments plus jeunes. De nombreuses traces géologiques confirment ces événements - couches de glauconite et d'autres roches particulièrement riches en potassium, fer et silice.

(ici un schéma montre la brutale accélération de l'évolution au Cambrien avec apparition de beaucoup de genres d'espèces vivantes - diversité.

Des minerais pour évacuer le trop plein d’ions

Chaque organisme vivant maintient un équilibre ionique avec le milieu. L'arrivée massive d'ions dans l'environnement marin a dû profondément perturber cette balance. Plusieurs espèces se seraient mises à stocker leurs excédents en ions calcium, potassium, fer et silice sous forme de minerais afin de rétablir l'équilibre. Cette stratégie a deux avantages : les effets des particules chargées sont limités et elles ne sont pas rejetées dans le milieu où elles pourraient à nouveau jouer un rôle néfaste.  

Voilà pourquoi les trois biominéraux majoritairement présents au sein des organismes vivants seraient apparus lors de l'explosion cambrienne. Le phosphate de calcium est le constituant principal de nos os et dents. Le carbonate de calcium entre quant à lui dans la biosynthèse des coquilles d'invertébrés. Et le dioxyde de silicium est utilisé par les radiolaires, du zooplancton, pour synthétiser leur "squelette" siliceux.

Les avantages évolutifs procurés par ces minéraux sont conséquents puisqu'ils sont utilisés pour la conception de coquilles et d'épines (rôle de protection), de squelettes (rôle de soutien) et de griffes ou dents (rôle dans la prédation). Leur apparition permet de mieux comprendre le changement soudain du cours de l'évolution. 

Ce que certains qualifiaient de "trou" dans les enregistrements de l'histoire de la Terre se révèle en réalité être une source d'information d'une valeur inestimable. La "grande inconformité" (en anglais Great Unconformity) révèle ainsi un mécanisme probable du déclenchement de l'explosion radiative du Cambrien.

Auteur: Internet

Info: Quentin Mauguit, Futura-sciences.com, 24/04/2012

[ animal-minéral ] [ paléontologie ]