végétal

Les racines des plantes croissent et se ramifient pour explorer le sol, à la recherche d'eau et de nutriments. Les mécanismes à la base de cette croissance sont mal connus mais une équipe du Laboratoire de biochimie et physiologie moléculaire des plantes de Montpellier en collaboration avec des chercheurs anglais et allemands vient de faire une avancée. Leurs travaux décrivent un mécanisme qui, grâce à une hormone végétale et aux protéines régulant le passage de l'eau, permet l'émergence des racines secondaires. C'est la première fois que l'on observe un lien entre les processus d'absorption et de transport de l'eau et le mécanisme de ramification des racines. Outre leur importance fondamentale, ces résultats permettent d'envisager une optimisation de la croissance des racines de plantes.
Etapes précoces d'une ramification de racine. Ces études par microscopie indiquent, en vert, un massif de petites cellules donnant naissance à une racine secondaire et, en rose, le territoire d'expression d'une des aquaporines étudiées par les chercheurs. Ce territoire d'expression très précis peut être expliqué par la production d'auxine au niveau de la pointe de la racine secondaire.
À la base du mécanisme de ramification décrit par l'équipe de de Montpellier et des autres chercheurs, on trouve une famille de protéines membranaires appelées aquaporines, présentes chez les plantes et les animaux. Celles-ci forment des micro-pores permettant le passage d'eau à travers les membranes cellulaires. Chez la plante, elles déterminent la capacité de la racine à absorber l'eau du sol. Jusqu'à présent, leur rôle dans la croissance et la ramification des racines n'était pas connu. L'autre élément clé du processus mis en lumière par les scientifiques est une hormone, l'auxine, connue pour orchestrer les processus de croissance et de développement des racines. Ils ont montré qu'elle régule aussi l'activité des aquaporines.
Lorsqu'une ramification apparaît, la racine secondaire se forme à partir de couches cellulaires profondes de la racine primaire. Pour émerger, elle doit se frayer un passage au travers des cellules de cette dernière. Les chercheurs ont montré que, par l'intermédiaire de l'auxine et des aquaporines, la plante contrôle très précisément les flux d'eau à travers ces différents tissus. Ainsi, dans les zones de ramification, l'eau se concentre dans la racine secondaire en expansion, ce qui permet à ses cellules de gonfler et de repousser mécaniquement les cellules de la racine primaire qui les recouvrent. Cet apport d'eau se fait au détriment des couches superficielles de la racine primaire, dont la résistance mécanique se réduit. Ce mécanisme facilite l'émergence de la racine secondaire.
Pour arriver à ce résultat, les chercheurs ont procédé à diverses expériences sur une plante modèle, Arabidopsis thaliana. Ils ont notamment travaillé avec des mutants insensibles à l'auxine ou présentant des aquaporines non-fonctionnelles. Ils ont aussi identifié un facteur de transcription, une molécule permettant à l'auxine d'agir sur les aquaporines et étudié l'expression de ces dernières dans les racines primaires et secondaires. Enfin, à partir des résultats de ces expériences, ils ont construit un modèle mathématique représentant les flux d'eau et la perméabilité des divers tissus des racines.

Auteur: internet

Info: Natur Cell Biology, 16 septembre 2012, Comment les racines des plantes se ramifient

[ quête ] [ exploration ]

résilience

Une équipe de chercheurs de l'Université de Stuttgart a envoyé dans l'espace, en septembre 2007, des oursons d'eau (ou tardigrades) avec la mission Foton-M3 à partir du cosmodrome de Baïkonour. Après avoir été exposés aux conditions hostiles de l'espace - rayonnement cosmique et ionisant, vide et froid extrême - ces petits animaux pluricellulaires, d'une taille de l'ordre d'un millimètre, ont été rapatriés à Stuttgart. Les chercheurs ont ainsi pu constater qu'un nombre non négligeable d'entre eux avait survécu.
Les oursons d'eau vivent dans la mer, l'eau douce et en milieu terrestre, dès lors qu'ils trouvent un film d'eau fin. Ils sont capables de résister à la chaleur comme au froid ou aux périodes de sécheresse en adoptant un état de latence (cryptobiose), dans lequel ils présentent une forme de tonneau et une activité métabolique nulle. Dès que les conditions environnementales s'améliorent, ils se réveillent en l'espace d'une demi-heure et rampent sur leurs huit pattes.
L'équipe du Dr. Ralph Schill a cherché à savoir si ces animaux peuvent également survivre dans l'espace. Pendant 10 jours deux espèces de tardigrades ont tourné autour de la Terre à 270 km d'altitude. Au lieu d'être protégés dans une capsule, ils étaient exposés aux conditions spatiales dans le module Biopan-6. Certains d'entre eux, protégés par des filtres, n'ont dû supporter que le vide et l'apesanteur, d'autres ont été exposés au rayonnement spatial à différentes intensités.
Le vide, qui conduit à un dessèchement extrême, n'a pas semblé poser de sérieux problèmes aux tardigrades. Le rayonnement, en revanche, qui se compose de rayons gamma, d'ultraviolets de la lumière solaire et de pluie de particules du rayonnement cosmique, a décimé l'échantillon. Les deux espèces se sont, en outre, avérées inégalement résistantes. A la différence de leurs cousins suédois (Richtersius coronifer), les tardigrades allemands (Milnesium tardigadum) ont bien supporté les UV. Certains d'entre eux ont même survécu à un rayonnement spatial non filtré: environ 2% d'entre eux ont pu être réanimés. Il reste à éclaircir comment ces animaux peuvent résister à de si fortes doses de rayonnement pendant 10 jours.
Les oursons exposés seulement aux rayons UV-A et UV-B ont globalement bien survécu à cette expérience. De retour sur Terre et après réhydratation, les chercheurs ont constaté que plus de la moitié des animaux avait résisté au séjour dans l'espace. Dans les jours suivants, quelques-uns sont morts, les autres se sont mis en quête de nourriture et ont même pondu des oeufs. Ceux-ci ont donné naissance à des oursons d'eau tout à fait normaux, ne présentant pas de séquelles liées au séjour de leurs parents dans l'espace.
Jusqu'ici, la résistance aux conditions très hostiles de l'espace n'avait été observée que chez des bactéries et des lichens, jamais encore chez des animaux. Pour le Dr. Schill, les oursons d'eau et leurs capacités particulières de survie devraient permettre d'apprendre beaucoup, en particulier sur la manière dont ces animaux protègent et réparent leurs cellules et leurs composants cellulaires. "Sur la base de ces connaissances, de nouvelles méthodes pourraient être développées pour mieux conserver des macromolécules, des cellules ou des organismes entiers", espère-t-il.

Auteur: Internet

Info: http://www.bulletins-electroniques.com, Des oursons d'eau font le tour de la Terre et reviennent de l'espace

communisme

Lénine meurt en 1924. La lutte pour sa succession s’engage presque aussitôt entre les deux bureaucrates les mieux placés : Staline et Trotsky [Trotski]. Ce dernier, doctrinaire et tribun, jouit d’une énorme popularité. Malheureusement pour lui, il s’appuie sur les couches inférieures du Parti, sur les cellules de base, les ouvriers d’usines, prouvant ainsi qu’il n’a rien, rien compris aux événements. Staline, lui, a vu clair. Il sait qu’en régime "socialiste", la réalité du pouvoir appartient, non au peuple, ni à la classe ouvrière, non pas même au Parti, dans son ensemble, mais aux sept ou huit membres qui constituent le Bureau politique du comité central. Il en est, mise sur eux, joue et gagne. Trotsky part en exil. Plus tard, il sera assassiné.

Staline est au pouvoir. C’est le premier "grand patron" du parti communiste qui soit vraiment un homme du peuple. Comme tel, il méprise le peuple, et vomit les idéologues, ces petits-bourgeois bavards et prétentieux qui, pendant des années, lui ont barré la route, l’ont regardé de haut en bas, l’ont abreuvé de citations de Marx... Lui, c’est un politique pur. Son but est simple : agrandir le pays, le faire craindre et respecter, et constituer enfin le Grand Empire panslave. Son instrument sera la bureaucratie, devenue classe dominante : ses ennemis : les ouvriers, les paysans et les intellectuels. 

Dès le début de son règne, il transforme les usines en casernes, réprime l’absentéisme, se sert des syndicats pour faire voter des résolutions "spontanées" visant à augmenter la production sans augmenter les salaires. Les militants serviles et arrivistes comme seuls peuvent l’être des révolutionnaires, entrent immédiatement dans le jeu. L’ouvrier russe, trahi par les siens, livré pieds et poings liés à l’État-patron, accusé, s’il proteste, de faire le jeu des ennemis du peuple, se résigne et se console toutes les fois qu’il le peut, en faisant de la reprise individuelle, c’est-à-dire en volant le matériel.

Il n’en est pas de même dans les campagnes, où Staline rétablit au profit de l’État bureaucratique, le régime féodal. Il prend la terre aux paysans, les encaserne dans les kolkhozes, et refait d’eux des serfs de la couronne. Les paysans prennent les armes, massacrent le bétail, provoquent la famine. C’est une véritable guerre. Bilan : sept millions de morts, d’après les évaluations les plus modérées...

Le reste va tout seul : les artisans, les femmes, sont prolétarisés de gré ou de force. Les écrivains eux-mêmes, les artistes, les penseurs, deviennent des agitateurs, des crétiniseurs à gages, des valets du régime. Ceux qui n’acceptent pas ce rôle sont immédiatement supprimés. Ceux qui l’acceptent se déshonorent, s’enivrent ou se suicident.

Enfin, pour couronner le tout, Staline organise les procès de Moscou, au cours desquels sont condamnés les anciens compagnons de Lénine. Il les accuse de trahison. Ce sont, bien entendu, des traîtres puisqu’ils sont léninistes, mais l’humour de Staline consiste à leur faire avouer qu’ils sont également traîtres au "socialisme". Ce qu’ils font, semble-t-il, avec une sorte de volupté. Après quoi ils vont à la mort au milieu de l’indifférence complète de la population car, au début des années 30 du siècle, le peuple russe est, de beaucoup, le plus dépolitisé d’Europe.

Auteur: Gripari Pierre

Info: Dans "La vie, la mort et la résurrection de Socrate-Marie-Gripotard", éditions de la Table Ronde, 1968, pages 49-50

[ histoire ] [ chronologie ] [ totalitarisme ]

intelligence artificielle

(FLP à concocté l'entame d'une nouvelle de science-fiction, et a demandé à Chatgpt de finir l'histoire. Il est prévu de lui soumettre chaque année la même tâche afin de voir si changements et améliorations sont notables)

"Il était une fois une planète lointaine dotée de deux soleils et trois lunes. On l'avait nommée Aarxx.

Un courageux groupe d'explorateurs, envoyés vers sur cette terre  inconnue, découvrit un monde grouillant de vie. Cependant, ils se rendirent vite compte que la différence de culture entre les observateurs humains  et la chose observée produisait une diffraction très désagréable. Particulièrement en ce qui concernait les tentatives avec les autochtones dominants, une race qui ressemblaient peu ou prou à des poulpes avec chaussures de ski.

Les explorateurs humains durent s'éloigner quelque peu afin de dissiper le malaise et mieux observer. Et  tenter de comprendre cet environnement étrange. Et, pourquoi pas, trouver moyen d'y survivre et de prospérer sans déranger cette vie si bizarre. Ils réalisèrent alors que le système du vivant de cette planète semblait reposer sur une une base biotique et bactérienne articulée autour de 5 paramètres fondamentaux... Ce qui n'avait en rien empêché l'émergence d'un environnement stable, avec des système de cellules se reproduisant et prospérant.

Il découvrirent petit à petit que les habitants de la planète avaient  développé  une culture et des coutumes propres sur pareil mode à cinq.

Cependant la déconnection fontamentale entre dualité humaine et pentatonisme local avait quelque chose d'infranchissable, elle instillait - au mieux du mieux - un malaise profond entre les deux espèces-mondes lors des tentatives de contacts.

Les explorateurs décidèrent d'explorer Aarxx plus en profondeur pour tenter de mieux comprendre cette intrication pentatonique si étrangère.

Pour découvrir que toute perturbation d'un d'entre les cinq pôles, surtout à l'échelle bactérienne,  était susceptible d'entraîner des répercussions allant jusqu'à contaminer l'ensemble de la planète. Il fut également révélé que les 5 paramètres n'avaient cessé de s'équilibrer depuis les premiers soubressauts, très loin dans le passé, de la vie locale."

(suite concoctée par Chatgpt)

Les courageux explorateurs se rendirent vite compte que le seul moyen de protéger Aarxx et ses habitants était d'apprendre à vivre en harmonie avec les cinq paramètres. Ils commencèrent à collaborer avec les habitants autochtones, leur apprenant l'importance des cinq paramètres et comment les utiliser à leur avantage.

Les explorateurs se rendirent également compte que la dualité entre l'observateur et la chose observée avait un effet profond sur la planète et ses habitants. Ils ont dû apprendre à s'adapter à ce nouvel environnement et à trouver un moyen de travailler ensemble afin de protéger la planète.

Les explorateurs ont collaboré avec les indigènes pour créer de nouvelles technologies permettant de protéger la planète et ses habitants. Ils ont également travaillé à la création d'une nouvelle forme de communication qui comblerait le fossé entre les deux cultures et leur permettrait de mieux se comprendre.

Grâce à leur travail acharné et à leur dévouement, les explorateurs et les indigènes ont finalement réussi à créer un environnement stable et pacifique pour Aarxx et ses habitants. Ensemble, ils ont trouvé un moyen de vivre en harmonie avec les cinq paramètres et de protéger la planète.

Auteur: Mg

Info: 5 février 2023, les échanges se sont fait en anglais, sachant que Chatgpt est le plus efficient dans cette langue

[ écriture ] [ créativité ] [ homme-machine ] [ expérience ]

narratif covidiste

Le 11 janvier 2020, un laboratoire de Shanghai publie le génome du nouveau coronavirus. Laboratoire aussitôt fermé par le gouvernement chinois pour "rectification", avant réouverture le lendemain. Mystère. Le 3 février, Shi Zhengli et une trentaine de collègues publient dans Nature le papier fondateur du récit officiel : le SARS-CoV-2 présente une forte similitude (96,2%) avec un virus porté par les chauves-souris du Yunnan, nommé RaTG13. La chaîne de contamination se dessine, depuis les chauves-souris et sans doute via un animal intermédiaire facilitant l’adaptation du virus aux hommes – animal vendu sur le marché de Wuhan. Un pangolin, tiens, ça lui apprendra. Même s’il ne s’en vend pas à Wuhan, sait-on ce que trafiquent les braconniers.

Pour l’heure, cet intermédiaire n’a toujours pas été identifié, et le pangolin ne semble plus si coupable. Le gouvernement chinois a reconnu en mai 2020 que nul cas de Covid-19 n’avait été détecté parmi les animaux vendus sur le marché de Wuhan. On sait en outre que des malades ont contracté le virus sans avoir fréquenté ce marché, bien avant l’alerte officielle. [...]

RaTG13 est donc ce virus de chauve-souris tellement adapté aux hommes. Voyez comme le hasard fait bien les choses. Shi avait isolé cette souche parmi d’autres, dès 2013, dans les échantillons du Yunnan, mais complètement débordée, elle avait oublié de publier son génome. Sans doute désoeuvrée en ce mois de janvier 2020, elle le retrouve dans son tiroir et bingo ! c’est le bon. [...]

Bidon ? C’est ainsi que parlent les scientifiques en dehors des prestigieuses revues.

Traduction : de plus en plus de chercheurs doutent de l’existence de ce RaTG13, tombé à pic pour expliquer l’épidémie. [...]

Les auteurs pointent des énormités. Shi Zhengli n’a mentionné e RaTG13 dans aucun de ses papiers sur les liens entre coronavirus et chauve-souris depuis 2013, alors que cette souche semble particulièrement risquée pour l’homme. "Bizarre", disent-ils. La chercheuse chinoise n’a jamais communiqué les informations usuelles concernant l’identification et l’isolement du RaTG13 [...]. Nul échantillon du virus n’est disponible, et nulle étude n’a été réalisée sur des cellules humaines ou des modèles animaux. Bref, on ne connaît rien de ce RaTG13 à part ce que Shi Zhengli veut bien en dire : un génome écrit dans une base de données. On vous fait grâce des biais de méthodes, des données manquantes, des incohérences dans les dates des expériences. De toute façon, on n’y connaît rien, et vous non plus. [...]

Pour un autre scientifique américain, aussi anonyme que notre comité scientifique – et qui pointe les mêmes incohérences biologiques, créer de toutes pèces le séquençage du génome de RaTG13 serait facile, surtout s’il est similaire à 96% à celui de notre Covid-19. Ce mauvais esprit conclut que ce "fake virus" existe dans Nature, mais non dans la nature.

Pour finir, le feuilleton se corse au printemps 2021 avec la publication de plusieurs thèses réalisées à Wuhan depuis 2014. Publication due à un enquêteur anonyme, The Seeker, peut-être en lien avec un ou des lanceurs d’alerte chinois. De ces thèses, en chinois et en code génétique, donc indéchiffrables pour nous, il ressort que les chercheurs de Wuhan ont dissimulé nombre d’informations, concernant notamment d’autres coronavirus étudiés dans leur labo depuis des années, capables de déclencher une épidémie.

Auteur: PMO Pièces et main-d'oeuvre

Info: Dans "Le règne machinal", éditions Service compris, 2021, pages 146 à 149

[ falsification ] [ historique ]

ADN

Le génome humain: un orchestre complexe
Une équipe de généticiens suisses de l'Université de Genève (UNIGE), de l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) et de l'Université de Lausanne (UNIL) a découvert que les variations génétiques sont en mesure d'affecter l'état du génome à de nombreux endroits, apparemment séparés, et de moduler par conséquent l'activité des gènes, à la manière d'un chef d'orchestre coordonnant les instrumentistes pour qu'ils jouent en harmonie. Ces résultats inattendus, publiés dans Cell, révèlent le caractère polyvalent de la régulation du génome et offrent de nouvelles perspectives sur la façon dont il est orchestré.
La chromatine est un ensemble de protéines et d'ADN qui emballe le génome dans une cellule. Elle arrange l'ADN de telle sorte qu'il puisse être "lu" par un groupe de protéines appelé facteurs de transcription, qui active ou réprime l'expression des gènes. La séquence d'ADN varie toutefois d'un individu à l'autre, entraînant ainsi une variation moléculaire entre les états de la chromatine des individus. Cela finit par causer des variations dans la manière dont les humains répondent à l'environnement. Comprendre les processus génétiques et moléculaires régissant la variabilité de la chromatine est l'un des défis les plus importants dans le domaine des sciences de la vie qui permettrait de découvrir comment les variations génétiques prédisposent les individus à certaines maladies comme le cancer, le diabète ou les maladies auto-immunes.
L'étude publiée dans Cell montre comment les variations génétiques ont affecté trois couches moléculaires dans les lignées cellulaires immunes chez 47 individus dont les génomes ont été entièrement séquencés: au niveau des interactions entre l'ADN et les facteurs de transcription, des états de la chromatine et de l'expression des gènes. "Nous avons observé que les variations génétiques à un endroit précis du génome impactent plusieurs éléments régulateurs, pourtant séparés, en même temps. Cette coordination surprenante peut être comparée à un chef d'orchestre (ici le variant génétique) qui coordonne tous les instrumentistes (ici les facteurs de transcription et les modifications de la chromatine) pour changer le volume (ici l'expression des gènes) de la musique," explique le professeur Bart Deplancke de l'EPFL. Contrairement au modèle traditionnel qui suppose que l'impact des éléments régulateurs sur l'expression des gènes se fait de façon quasiment indépendante, les chercheurs suisses ont identifié un comportement bien plus harmonieux et synergique.
Les généticiens suisses montrent que le génome n'est pas juste un ensemble linéaire d'éléments qui interagissent par paires ; il s'organise de manière complexe et en réseaux. Si un élément n'agit pas correctement, c'est l'ensemble du système qui sera perturbé. "Nous avons découvert les règles biologiques de base sur le fonctionnement du génome et la manière dont les séquences régulatrices agissent ensemble pour impacter l'expression d'un gène," résume le professeur Alexandre Reymond de l'UNIL.
Si la route vers de potentielles applications médicales est encore longue, les principes mécaniques que les chercheurs viennent de découvrir mettent en lumière les aspects fondamentaux de la biologie du génome. "Il est encore trop tôt pour déterminer si nous serons un jour en mesure de moduler l'expression des gènes de manière ciblée, mais cette étude révèle un niveau de complexité de la fonction du génome qui n'avait pas été anticipé", conclut le professeur Emmanouil Dermitzakis de l'UNIGE. "Appliquer notre découverte à la médecine signifierait identifier un seul chef d'orchestre et définir son rôle parmi tous les autres chefs d'orchestre pour chaque ensemble musical - plutôt que simplement lister tous les artistes jouant dans notre orchestre de génomes."

Auteur: Internet

Info: 21 aout 2015

[ pilotage ] [ guidage ] [ lamanage ] [ gouvernance ] [ méta-moteur ]

biochimie

L'IA prédit la fonction des enzymes mieux que les principaux outils

Un nouvel outil d'intelligence artificielle peut prédire les fonctions des enzymes sur la base de leurs séquences d'acides aminés, même lorsque ces enzymes sont peu étudiées ou mal comprises. Selon les chercheurs, l'outil d'intelligence artificielle, baptisé CLEAN, surpasse les principaux outils de pointe en termes de précision, de fiabilité et de sensibilité. Une meilleure compréhension des enzymes et de leurs fonctions serait une aubaine pour la recherche en génomique, en chimie, en matériaux industriels, en médecine, en produits pharmaceutiques, etc.

"Tout comme ChatGPT utilise les données du langage écrit pour créer un texte prédictif, nous tirons parti du langage des protéines pour prédire leur activité", a déclaré Huimin Zhao, responsable de l'étude et professeur d'ingénierie chimique et biomoléculaire à l'université de l'Illinois Urbana-Champaign. "Presque tous les chercheurs, lorsqu'ils travaillent avec une nouvelle séquence de protéine, veulent savoir immédiatement ce que fait la protéine. En outre, lors de la fabrication de produits chimiques pour n'importe quelle application - biologie, médecine, industrie - cet outil aidera les chercheurs à identifier rapidement les enzymes appropriées nécessaires à la synthèse de produits chimiques et de matériaux".

Les chercheurs publieront leurs résultats dans la revue Science et rendront CLEAN accessible en ligne le 31 mars.

Grâce aux progrès de la génomique, de nombreuses enzymes ont été identifiées et séquencées, mais les scientifiques n'ont que peu ou pas d'informations sur le rôle de ces enzymes, a déclaré Zhao, membre de l'Institut Carl R. Woese de biologie génomique de l'Illinois.

D'autres outils informatiques tentent de prédire les fonctions des enzymes. En général, ils tentent d'attribuer un numéro de commission enzymatique - un code d'identification qui indique le type de réaction catalysée par une enzyme - en comparant une séquence interrogée avec un catalogue d'enzymes connues et en trouvant des séquences similaires. Toutefois, ces outils ne fonctionnent pas aussi bien avec les enzymes moins étudiées ou non caractérisées, ou avec les enzymes qui effectuent des tâches multiples, a déclaré Zhao.

"Nous ne sommes pas les premiers à utiliser des outils d'IA pour prédire les numéros de commission des enzymes, mais nous sommes les premiers à utiliser ce nouvel algorithme d'apprentissage profond appelé apprentissage contrastif pour prédire la fonction des enzymes. Nous avons constaté que cet algorithme fonctionne beaucoup mieux que les outils d'IA utilisés par d'autres", a déclaré M. Zhao. "Nous ne pouvons pas garantir que le produit de chacun sera correctement prédit, mais nous pouvons obtenir une plus grande précision que les deux ou trois autres méthodes."

Les chercheurs ont vérifié leur outil de manière expérimentale à l'aide d'expériences informatiques et in vitro. Ils ont constaté que non seulement l'outil pouvait prédire la fonction d'enzymes non caractérisées auparavant, mais qu'il corrigeait également les enzymes mal étiquetées par les principaux logiciels et qu'il identifiait correctement les enzymes ayant deux fonctions ou plus.

Le groupe de Zhao rend CLEAN accessible en ligne pour d'autres chercheurs cherchant à caractériser une enzyme ou à déterminer si une enzyme peut catalyser une réaction souhaitée.

"Nous espérons que cet outil sera largement utilisé par l'ensemble de la communauté des chercheurs", a déclaré M. Zhao. "Avec l'interface web, les chercheurs peuvent simplement entrer la séquence dans une boîte de recherche, comme dans un moteur de recherche, et voir les résultats.

M. Zhao a indiqué que son groupe prévoyait d'étendre l'intelligence artificielle de CLEAN à la caractérisation d'autres protéines, telles que les protéines de liaison. L'équipe espère également développer davantage les algorithmes d'apprentissage automatique afin qu'un utilisateur puisse rechercher une réaction souhaitée et que l'IA lui indique l'enzyme appropriée.

"Il existe de nombreuses protéines de liaison non caractérisées, telles que les récepteurs et les facteurs de transcription. Nous voulons également prédire leurs fonctions", a déclaré Zhao. "Nous voulons prédire les fonctions de toutes les protéines afin de connaître toutes les protéines d'une cellule et de mieux étudier ou concevoir la cellule entière pour des applications biotechnologiques ou biomédicales.

Zhao est également professeur de bio-ingénierie, de chimie et de sciences biomédicales et translationnelles au Carle Illinois College of Medicine. 

Auteur: Internet

Info: "Enzyme function prediction using contrastive learning, "30 mars 2023. Université de l'Illinois à Urbana-Champaign

[ cofacteurs ]

complexité

Epigénétique. Sous ce nom, se cache un tremblement de terre qui fait vaciller la statue la plus emblématique du monde du vivant : le génome. Depuis un demi-siècle, l'ADN était considéré comme un coffre-fort protégeant les plans de l'être humain. Des instructions portées par un collier de 3 milliards de bases lues par d'infatigables nanomachines fabriquant nuit et jour des protéines. C'était trop simple ! "Il y a une deuxième couche d'informations qui recouvre le génome. C'est l'épigénome", résume Marcel Méchali de l'Institut de génétique humaine de Montpellier. En fait, le message génétique n'est pas gravé pour toujours dans les chromosomes. "Des protéines et des molécules viennent se greffer sur l'ADN de base et modifient sa lecture. Cela dépend de l'environnement, de l'air que vous respirez et peut-être même des émotions que vous ressentez à un moment donné. De plus, ces informations sont transmissibles d'une génération à l'autre", poursuit Marcel Méchali. Le poids des régulateurs Tout comme le cerveau, qui n'est pas tout à fait le même après la lecture d'un livre ou à la suite d'une conversation animée, l'ADN est une structure plastique. "Des jumeaux qui partagent le même génome ne réagissent pas de la même façon aux agressions extérieures ou aux médicaments", indique Marcel Méchali. En résumé, l'expression d'un gène varie au fil du temps, d'un individu à l'autre et même d'une cellule à sa voisine. Les experts résument la nouvelle donne d'une phrase : "Ce ne sont pas les gènes qui comptent, mais les facteurs qui assurent leur régulation." Ces régulateurs qui contestent le pouvoir des gènes sont innombrables et souvent inattendus. Des molécules, des protéines, des micro-ARN et même des "pseudo-gènes". "La lecture du génome s'effectue dans des usines à transcription. Elles sont très localisées, mais très riches au plan chimique", ajoute Peter Fraser du Babraham Institute de Cambridge en Angleterre. Guerre des sexes Ce concept remet en cause de très nombreux dogmes, à commencer par celui de la non-transmission des caractères acquis. Certains généticiens pensent ainsi qu'une partie de nos maladies, voire de nos comportements est la conséquence du mode de vie de nos grands-parents. Récemment, le chercheur britannique Marcus Pembrey a démontré, en réanalysant d'anciennes données épidémiologiques, que les préférences alimentaires de préadolescents suédois du début du siècle dernier ont influencé la santé de leurs descendants sur au moins deux générations. Ce chercheur très atypique est connu pour une formule qui résume bien la situation : "Il y a des fantômes qui rôdent dans nos gènes." Darwin et Lamarck vont se retourner dans leur tombe en entendant ces discours, qui brouillent les frontières entre l'inné et l'acquis. Dans ce contexte, les chercheurs s'intéressent aux premiers instants qui suivent la fécondation de l'ovocyte par un spermatozoïde. Une question taraude la communauté scientifique : comment l'ovule décide-t-il d'être un XX (femme) ou un XY (homme) ? En d'autres termes, quand démarre la guerre des sexes ? A l'Institut Curie à Paris, Edith Heard, spécialiste de la biologie du développement, s'intéresse aux mécanismes d'inactivation du chromosome X chez les mammifères. Elle répond simplement à cette question : "Dès les premiers jours." Là encore, ce sont des facteurs aléatoires qui lancent les dés de la sexualité. En fait, ce sont des collisions entre des molécules dans les toutes premières cellules qui font de l'homme un Mozart ou une Marilyn Monroe."C'est la loi du hasard", résume Edith Heard. Minuscules mais puissants Reste enfin la question qui tue. Pourquoi l'homme et le chimpanzé, qui partagent plus de 99 % de leurs gènes, sont-ils si différents l'un de l'autre ? Certains chercheurs, comme l'Américaine Katherine Pollard, se sont lancés dans la quête du "gène de l'humanité" pour l'instant introuvable. D'autres voient dans ces différences la confirmation que ce ne sont pas les gènes qui comptent, mais toutes leurs variations. En réalité, la cellule est un indescriptible chaos. Elle contient, entre autres, des centaines de minuscules fragments d'ARN d'une puissance extravagante. Ils sont capables de bloquer un gène 10.000 fois plus gros. Comme si une mouche posée sur le pare-brise du TGV Paris-Marseille interdisait son départ. Une chose est sûre, ce nouvel horizon de la biologie va générer des océans de données qu'il faudra stocker, analyser et interpréter. Un défi presque surhumain, qui conduira peut-être à la découverte du gène de l'obstination.

Auteur: Perez Alain

Info: les échos, 27,09,2010, La nouvelle révolution génétique

[ sciences ] [ hyper-complexité ] [ adaptation ]

extension

La conscience humaine pourrait être un effet de l’entropie 

Une nouvelle étude suggère que la conscience pourrait être une caractéristique émergente découlant de l’effet d’entropie, soit le mécanisme physique faisant que le désordre au sein de tout système ne peut faire qu’augmenter, et par le biais duquel le cerveau maximiserait les échanges d’informations. Cette conclusion a été déduite de l’analyse de l’activité cérébrale de patients épileptiques ou non, indiquant que les états d’éveil normaux (ou conscients) sont associés à des valeurs entropiques maximales.

En thermodynamique, l’entropie se traduit par le passage inéluctable d’un système d’un agencement ordonné à désordonné. La valeur entropique est le niveau de désorganisation de ce système. Les physiciens suggèrent qu’après le Big Bang, l’Univers est progressivement passé d’un état entropique faible à élevé et qu’à l’instar du temps, l’entropie ne peut qu’augmenter au sein d’un système. De leur côté, les neurobiologistes estiment que le principe est transposable à l’organisation de nos connexions neuronales.

La question est de savoir quel type d’organisation neuronale sous-tend les valeurs de synchronisation observées dans les états d’alerte normaux ou non. C’est ce que des chercheurs de l’Université de Toronto et de l’Université de Paris Descartes ont exploré. " Nous avons cherché à identifier les caractéristiques globales de l’organisation du cerveau qui sont optimales pour le traitement sensoriel et qui peuvent guider l’émergence de la conscience ", expliquent-ils dans leur étude, publiée dans la revue Physical Review E.

Les observations de l’activité cérébrale chez l’Homme ont montré qu’elle est sujette à une importante fluctuation au niveau des interactions cellulaires. Cette variabilité serait à la base d’un large éventail d’états, incluant la conscience. D’un autre côté, des travaux antérieurs traitant du fonctionnement cérébral ont suggéré que l’état conscient n’est pas nécessairement associé à des degrés élevés de synchronisation entre les neurones, mais davantage à des niveaux moyens. Les chercheurs de la nouvelle étude ont alors supposé que ce qui est maximisé au cours de cet état n’est pas la connectivité neuronale, mais le nombre de configurations par lesquelles un certain degré de connectivité peut être atteint.

État de conscience = entropie élevée ?

Dans le cadre de leur analyse, les scientifiques ont utilisé la mécanique statistique pour l’appliquer à la modélisation de réseaux neuronaux. Ainsi, cette méthode permet de calculer des caractéristiques thermodynamiques complexes. Parmi ces propriétés figure la manière dont l’activité électrique d’un ensemble de neurones oscille de façon synchronisée avec celle d’un autre ensemble. Cette évaluation permet de déterminer précisément de quelle façon les cellules cérébrales sont liées entre elles.

Selon les chercheurs, il existerait une multitude de façons d’organiser les connexions synaptiques en fonction de la taille de l’ensemble de neurones. Afin de tester leur hypothèse, des données d’émission de champs électriques et magnétiques provenant de 9 personnes distinctes ont été collectées. Parmi les participants, 7 souffraient d’épilepsie. Dans un premier temps, les modèles de connectivité ont été évalués et comparés lorsqu’une partie des volontaires était endormie ou éveillée. Dans un deuxième temps, la connectivité de 5 des patients épileptiques a été analysée, lorsqu’ils avaient des crises de convulsions ainsi que lorsqu’ils étaient en état d’alerte normal. Ces paramètres ont ensuite été rassemblés afin de calculer leurs niveaux d’entropie cérébrale. Le résultat est le même dans l’ensemble des cas : le cerveau affiche une entropie plus élevée lorsqu’il est dans un état de conscience.

Les chercheurs estiment qu’en maximisant l’entropie, le cerveau optimise l’échange d’informations entre les neurones. Cela nous permettrait de percevoir et d’interagir de manière optimale avec notre environnement. Quant à la conscience, ils en ont déduit qu’elle pourrait tout simplement être une caractéristique émergente découlant de cette entropie. Toutefois, ces conclusions sont encore hautement spéculatives en raison des limites que comporte l’étude, telles que le nombre restreint de participants à l’étude. Le terme " entropie " devrait même être considéré avec parcimonie dans ce cadre, selon l’auteur principal de l’étude, Ramon Guevarra Erra de l’Université de Paris Descartes.

De nouvelles expériences sur un échantillon plus large sont nécessaires afin de véritablement corroborer ces résultats. On pourrait aussi évaluer d’autres caractéristiques thermodynamiques par le biais de l’imagerie par résonance magnétique, qui peut être utilisée pour mesurer l’oxygénation — une propriété directement liée au métabolisme et donc à la génération de chaleur (et de ce fait d’augmentation de l’entropie). Des investigations menées en dehors de conditions d’hôpital seraient également intéressantes afin d’évaluer des états de conscience associés à des comportements cognitifs plus subtils. On pourrait par exemple analyser l’activité cérébrale de personnes exécutant une tâche spécifique, comme écouter ou jouer de la musique.

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Info: https://trustmyscience.com/ - Valisoa Rasolofo & J. Paiano - 19 octobre 2023

[ complexification ]

biogénétique

Une partie de l' " ADN indésirable " sert un objectif 

Si on étire tout l’ADN d’une seule cellule humaine, il mesurerait plus de 5 mètres de long. Mais seul un fragment de cet ADN produit des protéines, la machinerie biologique nécessaire à la vie. En 2003, le Human Genome Project a montré que seulement 1 à 2 % de notre ADN – environ 4 cm sur ces 5 mètres – code des gènes pour les protéines. Les séquences non codantes qui constituent les 98 % restants sont souvent appelées " ADN indésirable (junk dna) ", un terme inventé en 1972 par le généticien Susumu Ohno, qui a suggéré que, tout comme les archives fossiles regorgent d'espèces disparues, nos génomes sont remplis d'espèces disparues. gènes éteints ou mal copiés endommagés par des mutations.

Mais même si 98 % du génome est non codant, il ne s’agit pas précisément d’un poids mort. En 2012, un consortium de centaines de scientifiques a rapporté dans l'Encyclopédie des éléments de l'ADN qu'au moins 80 % du génome est " actif " au sens où une partie de l'ADN est traduite en ARN*, même si cet ARN est pas ensuite traduit en protéines. Il existe peu de preuves que la plupart de cet ARN provenant de gènes brisés ait un effet.

Cependant, certaines séquences non codantes, qui représentent environ 8 à 15 % de notre ADN, ne sont pas du tout indésirables. Elles remplissent des fonctions importantes, en régulant les gènes actifs des cellules et la quantité de protéines qu’ils produisent. Les chercheurs découvrent encore de nouvelles façons dont l'ADN non codant fait cela, mais il est clair que la biologie humaine est massivement influencée par les régions non codantes, qui ne codent pas directement pour les protéines mais façonnent quand même leur production. Les mutations dans ces régions, par exemple, ont été associées à des maladies ou à des troubles aussi variés que l'autisme, les tremblements et le dysfonctionnement hépatique.

De plus, en comparant les génomes humains à ceux des chimpanzés et d’autres animaux, les scientifiques ont appris que les régions non codantes peuvent jouer un rôle important dans ce qui nous rend uniques : il est possible que la régulation des gènes par l’ADN non codant différencie plus les espèces que les gènes et les protéines elles-mêmes.

Les chercheurs découvrent également que de nouvelles mutations peuvent parfois conférer de nouvelles capacités à des séquences non codantes, ce qui en fait une sorte de ressource pour une évolution future. En conséquence, ce qui mérite l’étiquette " ADN indésirable " reste à discuter. Les scientifiques ont clairement commencé à nettoyer ce tiroir à déchets depuis 1972 – mais ce qui reste dedans est encore à débattre.

Quoi de neuf et remarquable

Les scientifiques ont travaillé pour comprendre un type d’ADN non codant appelé " transposons** " ou " gènes sauteurs ". Ces bribes peuvent parcourir le génome, créant des copies d’elle-mêmes, qui sont parfois insérées dans des séquences d’ADN. Les transposons se révèlent de plus en plus essentiels au réglage de l'expression des gènes ou à la détermination des gènes codants activés pour être transcrits en protéines. C'est en partie pour cette raison qu'ils s'avèrent importants pour le développement et la survie d'un organisme . Lorsque les chercheurs ont conçu des souris dépourvues de transposons, la moitié des petits des animaux sont morts avant la naissance. Les transposons ont laissé des traces sur l'évolution de la vie. Quanta a rapporté qu'ils peuvent passer d'une espèce à l'autre - comme du hareng à l'éperlan et des serpents aux grenouilles - offrant parfois même certains avantages, comme protéger les poissons du gel dans les eaux glacées.

Les généticiens étudient également les " courts tandem  répétés ", dans lesquels une séquence d’ADN longue d’une à six paires de bases seulement est fortement répétée, parfois des dizaines de fois de suite. Les scientifiques soupçonnaient qu'elles aidaient à réguler les gènes, car ces séquences, qui représentent environ 5 % du génome humain, ont été associées à des maladies telles que la maladie de Huntington et le cancer. Dans une étude couverte par Quanta en février, les chercheurs ont découvert une manière possible par laquelle de courtes répétitions en tandem pourraient réguler les gènes : en aidant à réunir des facteurs de transcription, qui aident ensuite à activer la machinerie de production de protéines.

Ensuite, il y a les " pseudogènes*** ", restes de gènes fonctionnels qui ont été dupliqués puis dégradés par des mutations ultérieures. Cependant, comme Quanta l’a rapporté en 2021, les scientifiques ont découvert que parfois les pseudogènes ne demeurent pas pseudo ou indésirables ; au lieu de cela, ils développent de nouvelles fonctions et deviennent des régulateurs génétiques – régulant même parfois le gène même à partir duquel ils ont été copiés.

Auteur: Internet

Info: Yasemin Sapakoglu. *Aussi sur base 4, l'ARN ou acide nucléique, sert d'intermédiaire dans la circulation de l'information génétique de l'ADN aux protéines. **les transposons sont à la fois régulés par l'épigénétique, mais peuvent aussi induire des changements épigénétiques héritables, faisant le lien entre génome et épigénome dans l'évolution, 333vestiges moléculaires de gènes ancestraux devenus non fonctionnels, mais qui semblent parfois avoir acquis des rôles régulateurs inattendus au cours de l'évolution

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