lundi 16 mars 2015

Non, 65 % des cancers ne sont pas le fruit du hasard !

Edouard Hannezo, chercheur à l’Université de Cambridge, au Royaume-Uni, explique pourquoi l'idée que deux tiers des cancers seraient le fruit du hasard est une interprétation erronée d'une étude parue dans Science.
A en croire la revue Science, une étude parue dans ses colonnes montre que deux tiers des cancers seraient le fruit du hasard. Est-ce vraiment le cas ?
Edouard Hannezo, de l'Université de Cambridge. Non, cette interprétation relayée dans de nombreux médias est totalement fausse ! Chercheurs à l’université américaine Johns-Hopkins, les deux auteurs de l'étude ont en fait cherché à expliquer pourquoi certains organes sont davantage touchés par des cancers. A titre d'exemple, les cancers du côlon sont 25 fois plus fréquents que ceux de l’intestin grêle, deux organes a priori exposés à des facteurs cancérigènes comparables. (…)
Alors, qu’ont-ils réellement découvert ?
E.H. Les deux chercheurs ont d'abord recueilli toutes les données scientifiques fiables sur le nombre et la dynamique des cellules souches. Au total, ils ont pu obtenir ce type de données pour 31 types de tissus de divers organes : poumon, côlon, œsophage, cerveau, peau, etc. Une analyse mathématique et statistique poussée a ensuite révélé que sur l'ensemble d'une vie, le nombre de divisions des cellules souches varient beaucoup d'un organe à l'autre (de 106 à 1013). Mais elle a surtout mis en évidence une corrélation très nette entre ce nombre de divisions propre à chaque organe, et la fréquence du cancer de cet organe dans la population américaine. Ainsi, à elle seule, cette variable "nombre de divisions des cellules souches" expliquerait 65 % des écarts de fréquences entre les 31 cancers spécifiques à ces tissus. Mais attention, cela ne veut pas dire que 65 % des cancers sont le fruit du hasard ! (…)
Cette étude ne remet donc pas en cause les actions de prévention ?
E.H. Absolument pas ! Imaginons que côlon et œsophage soient exposés à la même substance cancérigène. Il y aura toujours ce facteur dix de différence, mais le risque de cancer augmentera bel et bien pour chaque organe. Rien n’empêche donc de diminuer chaque risque individuel. (…)

L’entretien est à retrouver dans son intégralité dans le prochain numéro de La Recherche, en kiosque le 19 février.



Par Jean-Philippe Braly

Le fossé entre humains et chimpanzés se réduit

Pour la première fois, un groupe de chimpanzés en captivité a réussi à s’intégrer à un autre groupe, en adoptant sa façon de s’exprimer. Une situation exceptionnelle.
Les chimpanzés possèdent la capacité d’adapter leurs cris à la communauté dans laquelle ils vivent, à l’instar des humain. C’est ce qu’a révélé une équipe suisse et britannique, après avoir étudié deux groupes de ces primates pendant trois ans. « Nous savions seulement qu’il existait chez les animaux des cris spécifiques pour désigner certains objets de l’environnement, en particulier pour la nourriture », explique Simon Townsend, de l’Université de Zürich et coauteur de l’étude. Par exemple, les chimpanzés indiquent par leurs cris qu’ils aiment ou pas tel ou tel aliment. Ces cris sont spécifiques à chaque groupe de chimpanzés (caractérisé par leur territoire). Et une fois que l’animal les a acquis au sein de son groupe, c’est irréversible, il ne pourra pas s’exprimer autrement. Du moins, c’est ce qu’on pensait jusqu’à maintenant.
Car pour la première fois, l’équipe de Katie Slocombe, de l’Université de York, a constaté une adaptation des cris d’un groupe à ceux d’un autre lors de la fusion de deux groupes de chimpanzés. Pour en arriver à ces observations, elle a rassemblé, au zoo d’Edimbourg, deux communautés de neuf chimpanzés, la première étant originaire du zoo, et l’autre, celle des “chimpanzés migrants”, provenant d’un zoo néerlandais. « Nous avons intégré le groupe de chimpanzés néerlandais progressivement au groupe d’Edimbourg, pour qu’ils apprennent à se tolérer. Car normalement, les chimpanzés ne migrent pas, ce sont des animaux très territorialisés », souligne Simon Townsend. 
Les spécialistes en psychologie cognitive se sont ensuite focalisés sur les grognements désignant la pomme. Au début de l’expérience, en 2010, les deux groupes d’animaux avaient une même aversion pour le fruit, mais deux cris bien distincts pour l’exprimer. « Au bout de trois ans, alors que les deux groupes avaient fini par se tolérer, et même à ne faire plus qu’un, nous avons constaté que les vocalisations des singes migrants faisant référence à la pomme étaient devenues quasiment identiques à celles des singes d’Edimbourg », indique le spécialiste.

Frek a appris les cris de ses congénères d'Ecosse. © Jamie Norris
Ici, vous pouvez entendre le cri de Frek (ci-dessus) , un des chimpanzés néerlandais, en 2010, et son évolution en 2013.
Cindy, une femelle du groupe d'Edimbourg, comme Lucy. © Sophie Pearson
A titre de comparaison, voici celui de Lucy, une femelle du zoo d'Edimbourg, en 2010 et en 2013. (Ci-dessus, Cindy, une femelle du groupe d'Edimbourg comme Lucy).

Selon Nicolas Claidière, du CNRS et auteur d’une étude sur la capacité d’évolution culturelle des babouins, « ce qui s’est passé avec ces singes est tout à fait nouveau et unique. Observer la convergence des vocalisations dans le domaine de la nourriture est en effet très difficile. C’est une situation exceptionnelle, ce qui est aussi sa limite ». En effet, cela n’a aucune chance de se produire en milieu naturel, puisque les singes ne migrent pas. 
« Avec cette expérience, nous avons démontré que le fossé qui sépare les humains et les chimpanzés est moins important que ce que nous pensions, renchérit Simon Townsend. Notre ancêtre commun, qui a vécu il y a 7 millions d’années, avait probablement cette capacité d’apprentissage social. Cela nous permet d’avoir une meilleure connaissance de l’évolution ».
Maintenant, reste à comprendre pourquoi les singes ont adapté leur façon de s'exprimer. « Est-ce pour être mieux accepté ? Ou seulement mieux compris ? », s’interroge Simon Townsend, qui conclut : « Il reste encore beaucoup à faire dans ce domaine ».
Par Bérénice Robert

L'ARN, outil clé du génie génétique

L’ARN, molécule indispensable à la fabrication des protéines dans la cellule, est devenue un outil central du génie génétique.
L’ARN a le vent en poupe. Cette molécule indispensable à la fabrication des protéines dans la cellule est devenue un outil clé du génie génétique. A l’occasion d’une journée consacrée à la biochimiste Marianne Grunberg-Manago (1921-2013), dont les travaux ont contribué à la découverte d’un type d’ARN, l’ARN messager, l’Académie des sciences a fait le point sur cette molécule pleine de ressources.
La microbiologiste Emmanuelle Charpentier y est notamment revenue sur les travaux pionniers qu'elle a réalisés avec l'Américaine Jennifer Doudna.
Crédit vidéo : Académie des sciences. Toutes les vidéos de la journée sont à retrouver ici.
Emmanuelle Charpentier et Jennifer Doudna ont mis au point une technique de génie génétique baptisée CRISPR-Cas9. Le principe ? Pour modifier le génome d’une cellule, on utilise une enzyme programmée par un ARN.
Cette construction cible une zone précise de l’ADN (un gène par exemple) et la coupe. Cette coupure active automatiquement le système de réparation de l’ADN de la cellule : l’ADN est réparé sans le gène en question ou, si un autre gène est fourni à la cellule, ce gène remplace le gène d’origine.
En deux ans, cette méthode de modification de l’ADN a fait l’objet de plus de 650 articles dans des revues scientifiques. Et place ses auteurs, aux dires de nombre de scientifiques, dans la course aux Nobel.

L'explication de la technologie CRISPR-Cas9, à lire sur La Recherche :
- La modification de l'ARN à portée de tous

Au delà du génie génétique, l'ARN joue un rôle clé dans les origines de la vie.
- La vie a commencé avec l'ARN
- Purificación López-García : « Trois éléments clés pour la cellule primitive »


http://www.larecherche.fr/actualite/sante/arn-outil-cle-du-genie-genetique-25-02-2015-199241

Parkinson, stopper la maladie avec de l'infrarouge

Le neurochirurgien français Alim-Louis Benabid a annoncé le lancement d'un nouvel essai clinique. Son objectif : tester l'innocuité d'une technique de traitement au rayonnement infrarouge destiné à soigner la maladie de Parkinson.

Utiliser un rayonnement infrarouge pour traiter la maladie de Parkinson ? Alim-Louis Benabid, neurochirurgien, lauréat des prix Lasker 2014 et Breakthrough 2015, vient d’annoncer à l'Académie des Sciences, le lancement d'un essai clinique chez l’homme pour tester l'innocuité de cette technique.
16 mars 2015

La danse des molécules d'eau qui active les protéines

Dans le cadre d'études menées sur l'activité des protéines, une équipe internationale de recherche impliquant l'IBS1 (CEA/CNRS/UJF) et l'Institut Laue-Langevin, vient de mettre en évidence le rôle de l'eau à l'échelle moléculaire. Les chercheurs ont ainsi découvert l'implication du mouvement des molécules d'eau à la surface des protéines afin de les rendre dynamiques et donc fonctionnelles. Ces résultats font l'objet d'une publication dans Nature Communications le 16/03/2015.

§ Comment les végétaux convertissent-ils l'énergie solaire ?

§ Et si le soleil s'éteignait ?


Theme 3 - Contemporary global challenges : energy & soil

Man has need of material and energy. Population growth places humanity in face of a major challenge : to find and exploit resources (energy, soil) while managing the natural heritage.

§ Comment les végétaux convertissent-ils l'énergie solaire ?

3.1- Photosynthesis : a chlorophyllian conversion of solar energy

A1/ Rappel : Mesure des échanges gazeux chez un végétal chlorophyllien / ExAO

Expérience assistée par ordinateur, voir FT n°11
Schéma du montage
interprétation des résultats
conclusion :
échanges gazeux chez une plante chlorophyllienne : respiration + photosynthese : absorption de CO2 / rejet de O2 et l'inverse

A2/ Produits de la photosynthèse / plante panachée

TP photosynthèse plante panachée.doc
schématiser l'expérience, dessiner la feuille = résultat
interprétation, conclusion
photosynthèse = fabrication [synthèse] de matière organique (amidon, glucose, …) à partir de lumière [photo] et de matière minérale
Équation bilan de la photosynthèse : 6CO2 + 6H2O + ENERGIE→ C6H12O6 + 6O2
glucose : C6H12O6
amidon : (C6H12O6)n

A3/ Mesure de l'importance mondiale de la photosynthèse / SIG

A partir de requêtes pertinentes menées auprès des différentes banques de données, mettez en évidence l’importance de la photosynthèse à différentes échelles : échelle planétaire, échelle de l’écosystème.
  1. En choisissant la banque appropriée, générer des images de cartes mondiales de productivité primaire nette d’une part sur les continents (mois de janvier 2010 puis juillet 2010), d’autre part dans les océans (mois de juillet 2010).
  2. Composer un document au format doc ou odt propre et lisible en présentant les unes sous les autres, dans une même page, les trois cartes obtenues. Enregistrer ce travail dans votre répertoire de travail. Tirer des informations de ces cartes.
  3. En choisissant la banque appropriée, générer des graphiques indiquant, à deux saisons différentes en un même endroit du globe, le flux de CO2 (« FC CO2flux ») entre l’atmosphère et l’écosystème. Vous choisirez l’écosystème "Great Mountain Forest of Connecticut », pour la période du 19 au 27 juillet 2000 puis pour la période du 01 ou 08 février 2000.
  4. Composer un document doc ou odt propre et lisible en présentant l’un sous l’autre, dans une même page, les deux graphiques obtenus. Enregistrer ce travail dans votre répertoire de travail. Tirer des informations de ces graphiques.
  5. Avec la banque NEO de la NASA, vous pouvez ouvrir les cartes sous Google Earth :
    1. choisir le type de carte
    2. cliquer sur la date voulue,
    3. choisir à l'aide de l'onglet à droite le format approprié
    4. cliquer sur un « degree » pour télécharger le fichier
    5. ouvrir le fichier ouvre Google Earth
Banque Fluxnet : http://cdiac.esd.ornl.gov/programs/…
Serveur d’images satellitales de la Nasa : site NEO (Nasa Earth Observations) : http://neo.sci.gsfc.nasa.gov/
Fiches techniques d'utilisation des banques d'images : http://www.svt.ac-versailles.fr/spip.php?article666

§ Comment les gamètes sont-ils produits ?

A2/ Structure des gonades et gamètes ♂

© 1S sexualite_schbil.odg
tube séminifère, lame basale, lumière
cellules intersticielles de Leydig, cellules de Sertoli
spermatogonies → spermatocytes I → II → spermatides → spermatozoïdes
16 mars

A3/ Structure des gonades et gamètes ♀

© 1S sexualite_schbil.odg
animations :
Tableau ovaire impub / ovaire pubère
follicule primordial → primaire → secondaire → cavitaire → de Graaf
ovogonie → ovocyte → ovule
follicule = cavité (antrum) + cellules folliculaires + granulosa + thèque + ovocyte
19 mars : TP ovaires / µscop

A4/ Observation de gonades et gamètes ♀ / microscope

TP observation microscopique de coupes de ovaires + utérus
comparer une lame « phase lutéale » avec « phase folliculaire »
ou « impubère » avec « pubère »
ou « foll.primaire » et « foll.de Graaf »
réaliser un dessin + titre + légende + grossissement
sites d'histologie gynécologiques :
dessins :

A5/ Les étapes de la gamétogénèse / schéma

© 1S sexualite_schbil.odg

B312/ Gonades et gamètes ♀ & ♂

Le testicule est constitué de tubes séminifères où s'effectue la spermatogénèse : les spermatogonies, cellules souches, se transforment en spermatocytes I puis II puis murissent en spermatozoïdes dans la lumière du tube séminifère à l'aide des cellules de Sertoli.
Dans l'ovaire les cellules germinales sont situées à l'intérieur de follicules. A la naissance, beaucoup d'ovogonies ont déjà dégénéré, d'autres se sont transformées en ovocytes I, bloqués jusqu'à la puberté. A partir de la puberté, chaque début de cycle est marqué par une croissance rapide de plusieurs follicules devenant cavitaires (ou antral). Un seul follicule poursuit sa maturation pour contenir un ovocyte II. Le follicule mûr ou de Graaf éclate libérant l'ovocyte entouré de cellules folliculaires, c'est l'ovulation. Le reste du follicule se transforme en corps jaune [luteo] et dégénère petit à petit s'il n'y a pas eu de fécondation.

vendredi 13 mars 2015

§ Comment les organes reproducteurs fonctionnent-ils ?

EV : dessiner et légender une coupe d'un tube séminifère normal

3/ Sexualité & Procréation

§ Comment les organes reproducteurs fonctionnent-ils ?

Quelles différences Homme / Femme ?

31/ Phénotypes sexuels

311/ Phénotypes sexuels macroscopiques

A1/ Anatomie des appareils & ♂ / schémas©

Avant de faire le malin, faites un dessin de l'appareil reproducteur ♀ & ♂ de face + profil
© \sex-anatomie.odt
diap\anatomie HF.odp
testicule, prostate, vésicule séminale, canal déférent = spermiducte, épididyme,
ovaire, vagin, utérus, col, trompe = oviducte, pavillon,
rein → uretère → vessie → urètre

A2/ Dissections virtuelles des appareils ♀ & ♂/ souris, humain www

TP dissection souris mâles et femelles : http://espace-svt.ac-rennes.fr/applic/dissect/souris/souris17.htm
Visible human (s'inscrire pour consulter) : http://visiblehuman.epfl.ch/index.php

B311/ Appareils reproducteurs ♀ & ♂

Les gonades, testicule chez l'homme, ovaire chez la femme, sont les organes producteurs des gamètes. Les gamètes, cellules reproductrices, ou germinales, sont évacués par des canaux : spermiducte / oviducte, débutant par un épididyme / un pavillon, débouchant sur la vésicule séminale / l'utérus.
12 mars : TP testicules / µscop+ web cam

§ Comment les gamètes sont-ils produits ?

312/ Phénotypes sexuels microscopiques

A1/ Observation de gonades et gamètes ♂ / microscope + logiciel Mesurim
TP observation microscopique de coupes de testicules
Vous êtes chercheur et devez montrer quelle est la cause de la stérilité dans un cas de cryptorchidie
matériel : ordinateur +camera +microscope +lame coupe testicule normal +lame coupe testicule cryptorchide
production attendue : 1 page avec 2 photos titrées et légendées + texte répondant au pb posé
comparer une lame « cryptorchidie » avec une lame normale
réaliser une capture d'image ave Mesurim + légende + titre (matériel + organisme, organe + grossissement)

comparaison Rat /Humain / H atteint de cryptorchidie
photos d'histologie :
dessin d'observation :

A2/ Structure des gamètes ♂

© 1S sexualite_schbil.odg
tube séminifère, lame basale, lumière
cellules intersticielles de Leydig, cellules de Sertoli
spermatogonies → spermatocytes I → II → spermatides → spermatozoïdes 

§ comment l'organisme se défend-t-il contre une infection ?

13 mars
A3/ Schématisation de la réaction de l'organisme à une agression
Qlq heures à qlq jours après une blessure que se passe-t-il ?
Le quadrilatère de Celsus : tumor, rubor, calor, dolor
symptômes stéréotypés (rougeur, chaleur, gonflement, douleur)
© immuno-reaction inflammatoire.odg
  • surlignez les « gros mots »
  • classez-les en 3 catégories selon qu'ils concernent selon vous le macro, le microscopique ou le moléculaire
  • séparez également ce qui est chose (élément, matière, structure) de ce qui est action (événement, phénomène, fonction)
  • formulez les questions qui sont à résoudre
schématisation :
Manuel p278-279

Sites/ la réaction inflammatoire

A4/ Electronographies et schématisation de la phagocytose / MET

Diapo : phagocytose.odp
Phagocytose en animation :
macrophages = phagocyte
monocytes & granulocytes peuvent devenir phagocytes


A4/ Chasse aux microbes / internet

jeudi 12 mars 2015

§ comment l'organisme se défend-t-il contre une infection ?

4.1- La réaction inflammatoire, un exemple de réponse innée

A1/ Observation des cellules du sang / frottis sanguin au µscopes

http://library.med.utah.edu/WebPath/jpeg5/HEME100.jpg
P'tit jeu : trouver un max de cellules différentes, justifier par un dessin, si possible légéndé
comparer frottis sanguin normal et d'une personne infectée : quelle différence ?
  • thrombocytes (plaquettes)
  • érythrocytes (globules rouges, hématies)
  • leucocytes (globules blancs)

A2/ Nomenclature des organes et cellules de l'immunité

© immuno_cellules.odg
http://www.ac-creteil.fr/biotechnologies/doc_immunoppt.htm
cell au MET :
http://www.jle.com/e-docs/00/04/12/2C/texte_alt_jleabc00134_gr1.jpg
Syst immunitaire hom
Origine cell immun
Organes lymphoïdes : rate, appendice, ganglions ...
cellules immunitaires = leucocytes = globules blancs : macrophage, monocyte, granulocyte, phagocyte, mastocyte, lymphocyte
A3/ Schématisation de la réaction de l'organisme à une agression
http://www.reseau-canope.fr/corpus/video/la-reaction-inflammatoire-45.html
Manuel p278-279
Qlq heures à qlq jours après une blessure que se passe-t-il ?
Le quadrilatère de Celsus : tumor, rubor, calor, dolor

symptômes stéréotypés (rougeur, chaleur, gonflement, douleur)

§ Comment les gamètes sont-ils produits ?

§ Comment les gamètes sont-ils produits ?

312/ Phénotypes sexuels microscopiques

A1/ Observation de gonades et gamètes ♂ / microscope + logiciel Mesurim
TP observation microscopique de coupes de testicules
Vous êtes chercheur et devez montrer quelle est la cause de la stérilité dans un cas de cryptorchidie
matériel : ordinateur +camera +microscope +lame coupe testicule normal +lame coupe testicule cryptorchide
production attendue : 1 page avec 2 photos titrées et légendées + texte répondant au pb posé
comparer une lame « cryptorchidie » avec une lame normale
réaliser une capture d'image ave Mesurim + légende + titre (matériel + organisme, organe + grossissement)

comparaison Rat /Humain / H atteint de cryptorchidie
photos d'histologie :
dessin d'observation :

mercredi 11 mars 2015

16 février 2015

Comment se forment les vertébrés ?

Un mécanisme physique simple, assimilable à un jeu de « pliages », permet de passer en une seule étape d'une masse de cellules informe à un embryon organisé selon le plan d'ensemble des vertébrés. Telle est la principale conclusion des travaux d'une équipe rassemblant des physiciens du Laboratoire matière et systèmes complexes (CNRS/Université Paris Diderot) et un biologiste du Laboratoire de biologie du développement (CNRS/UPMC). Grâce à des observations microscopiques et à des expériences de micromécanique, ils ont découvert que le patron guidant ces repliements est présent dès les premières étapes du développement. C'est le long de discontinuités entre domaines de cellules aux propriétés différentes que se formeront les plis donnant sa forme à l'animal. Ces travaux permettent de mieux comprendre le mécanisme de formation des vertébrés, et donc la façon dont ils sont apparus lors de l'évolution. Ils sont publiés sur le site de la revue European Physical Journal E, le 12 février 2015.