La science infuse

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Sciences de la vie

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1 septembre 2013

Comment les baleines évitent les coups de soleil ?

La baleine bleue prend l'air à la surface de l'océan : attention aux coups de soleil !

Nous ne sommes pas les seuls animaux à craindre les rayonnements ultraviolets (UV), qui frappent la surface de notre planète avec d'autant plus d'intensité que la couche d'ozone s'amincit : poissons, amphibiens et invertébrés sont eux aussi sujets aux coups de soleil ! Il faut également ajouter à cette liste d'espèces photosensibles les cétacés, cet ordre de mammifères aquatiques regroupant baleines, dauphins, marsouins et autres cachalots. Laura Martinez-Levasseur et Karina Acevedo-Whitehouse, de l'Institut de zoologie basé à Londres (Royaume-Uni), avaient alerté les premières sur le danger encouru par les cétacés dans une première étude publiée en 2010. Elles mènent aujourd'hui aux côtés d'une équipe internationale de zoologistes de nouvelles investigations pour mieux comprendre les mécanismes de protection de ces mammifères qu'ils surnomment les "baromètres à UV des océans", en raison de leur répartition géographique étendue et de leur longévité record (un rorqual de plus de 130 ans s'est échoué sur les côtes danoises en 2010).

Chez l'homme comme chez les autres animaux, les rayonnements UV peuvent causer différentes lésions et mutations de la molécule d'ADN, provoquer la cancérisation des cellules de la peau (parmi lesquelles les mélanocytes) et mener in fine à la formation de mélanomes, le cancer cutané le plus agressif. Pour étudier l'impact des UV sur la peau des cétacés, les chercheurs se sont intéressés plus particulièrement aux lésions de l'ADN mitochondrial. Cette molécule est encapsulée non pas dans le noyau mais dans un organite cellulaire appelé mitochondrie, responsable de la production énergétique de la cellule. Présentant un plus grand taux de mutations et de plus faibles capacités de réparation que l'ADN nucléaire, l'ADN mitochondrial constitue un bon marqueur de l'influence des UV sur la physiologie cutanée. L'étude a comparé la réaction aux UV de trois espèces - le grand cachalot (Physeter macrocephalus) ainsi que la baleine bleue (Balaenoptera musculus) et le rorqual commun (Balaenoptera physalus), les deux plus grandes espèces vivantes - à partir de plusieurs dizaines de biopsies de peau prélevées dans le golfe de Californie entre les mois de janvier et de juin des années 2007 à 2009.

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27 juin 2013

Chez les souris aussi, la taille, ça compte !

Un bel attribut serait d'un certain avantage pour que le mâle (de la souris) perpétue son patrimoine génétique.

Le bon roi Henri pensait que c'était un os... pas chez l'homme en tout cas ! D'autres mammifères possèdent eux un os dans leur pénis. Cet os pénien, appelé baculum, est présent chez de nombreuses espèces de primates, de chauves-souris ou encore de rongeurs, avec une grande diversité de forme et de taille, le morse (Odobenus rosmarus) battant tous les records avec un baculum pouvant atteindre 60 centimètres ! Au-delà de l'intérêt presque esthétique pour cette "extravagance génitale", des zoologistes britanniques emmenés par la spécialiste Paula Stockley, de l'université de Liverpool (Royaume-Uni), se sont interrogés sur le pourquoi de cette extrême variabilité de l'os pénien, en se concentrant (pour des raisons pratiques) sur le cas de la souris grise (Mus musculus). Conclusion : plus l'os pénien d'une souris mâle est gros, plus celui-ci a de chances de féconder une femelle et de donner naissance à de nombreux souriceaux. Ou quand Darwin rejoint Freud, du moins dans l'univers des petites souris...

Pour leur expérience, les chercheurs liverpudliens ont placé plusieurs souris mâles et femelles dans un enclos empli d'herbe pendant trois à quatre mois, le temps pour les femelles de mettre bas jusqu'à trois portées (la période de gestation étant de 19 à 21 jours et le sevrage durant environ quatre semaines). Petite particularité de la souris : une femelle peut mettre bas simultanément à des souriceaux descendants de différents pères. Ainsi, la compétition sexuelle entre les mâles se poursuit une fois le(s) coït(s) terminé(s) pour que le sperme féconde une ovule. À l'issue de l'expérience, les chercheurs ont récupéré les centaines de souriceaux nés pour déterminer par génotypage l'identité de leur géniteur. Là où certains mâles n'ont donné naissance à aucun petit, les plus performants ont transmis leurs gènes à 27 petites souris. Quels critères permettent de distinguer les mâles les plus féconds ?

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20 avril 2013

Un antibiotique contre le charme envoûtant des femmes

Cet homme, sous le charme de la porteuse d'eau, semble prêt à vider ses poches pour lui plaire.

James Bond a beau être un agent secret de premier plan, il n'en reste pas moins un homme sensible, tombant bien souvent sous le charme de belles femmes, parfois à ses dépens. Cette péripétie n'est pas qu'une astuce de scénariste en mal de rebondissements (et de belles plastiques à mettre à l'écran) : plusieurs études de psychologie expérimentale ont montré que, face à une femme séduisante, un homme avait tendance à baisser la garde et à se comporter avec moins de prudence. Heureusement, les représentants de la gent masculine pourraient bientôt se ressaisir grâce à une potion magique, ou plus exactement, un antibiotique qui aurait le pouvoir d'annuler l'effet envoûtant d'un beau visage.

Une équipe japonaise menée par Motoki Watabe et Takahiro Tako a sélectionné 98 étudiants de l'université de Kyūshū pour un jeu d'économie expérimentale, appelé jeu de confiance. Le principe est le suivant : deux joueurs reçoivent une certaine somme (ici 1 300 yens, soit environ 10 €), l'homme doit alors choisir la somme qu’il souhaite envoyer à l’autre joueur, une femme en l'occurrence. Celle-ci reçoit alors un multiple du montant envoyé (trois fois dans le cas présent) et décide si elle partage ce montant avec sa comparse (attitude coopérative) ou si elle garde tout pour elle (stratégie qualifiée de trahison par les auteurs). Variante du jeu du dictateur, ce jeu évalue la confiance que le "cobaye" attribue à son partenaire : il lui donne de l'argent, mais au risque de tout perdre. Dans cette expérience, l'étudiant ne dispose que d'une photo pour décider s'il peut se fier à l'autre personne. L'expérience est reproduite avec huit étudiantes, choisies par les chercheurs nippons pour leur goût de la trahison (elles décident de garder tout l'argent pour elles). Les étudiants ne savent pas que l'issue de l'expérience est écrite par avance – ils vont se faire plumer –  ce qui permet d'observer s'ils vont placer leur confiance en une femme en se basant sur leur seule apparence physique.

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31 mars 2013

Magnétisme et cellules souches font bon ménage

Quoi de mieux pour piéger des cellules qu'un bon vieil aimant ?

Alors que le président Barack Obama a levé dès mars 2009 l'interdiction du financement public des recherches sur les cellules souches embryonnaires, ces derniers jours, les députés UMP ont empêché l'examen d'une proposition de loi, adoptée en première lecture par le Sénat le 4 décembre 2012, autorisant en France la recherche médicale sur ces mêmes cellules. Il existe toutefois d'autres "sources", ne déchaînant pas les mêmes passions éthiques, qui permettent à des chercheurs français d'exploiter les propriétés uniques de différenciation des cellules souches, notamment dans un domaine qui a émergé au début des années 1990 : l'ingénierie tissulaire, également appelé médecine régénérative (un article précédent parlait de cette technique appliquée... à la fabrication de dents). Ainsi, pendant trois ans, j'ai pu travailler sur des cellules souches mésenchymateuses, issues principalement de la moelle de la crête iliaque (le bord supérieur de l'os du bassin), avec l'idée de fabriquer in vitro du cartilage. J'ai aujourd'hui le plaisir de vous annoncer que les efforts ont été payants, puisque mes anciennes collègues (et directrices de thèse) du laboratoire Matière et systèmes complexes (MSC) de l'université Paris-Diderot (France), viennent de publier dans la revue Advanced Materials un article présentant les progrès accomplis tout particulièrement par la dorénavant docteur Delphine Fayol qui m'a succédé dans l'équipe.

Depuis de nombreuses années, les biologistes étudient la formation des différentes familles cellulaires à partir des cellules souches dans le but de reproduire ce phénomène en laboratoire. Dans notre cas, nous cherchions à obtenir des chondrocytes, cellules qui produisent notamment le collagène, élément essentiel du tissu cartilagineux. La spécificité de ce mécanisme de différenciation, appelé chrondrogenèse, est qu'il ne s'opère que lorsque les cellules souches sont dans un état compact, proche de celui dans lequel elles sont à l'état embryonnaire. Pour compacter les cellules souches, les biologistes utilisent principalement la technique de centrifugation, mais celle-ci n'est pas très contrôlable et ne permet que de produire de petits morceaux de cartilage, inférieur au millimètre. Difficile alors d'imaginer reconstruire une cloison nasale 100 % bio ! C'est ici que l'apport de notre labo (plutôt dédié à la physique) intervient : nous avons utilisé des forces magnétiques pour compacter les cellules. Mais, me direz-vous, comment un champ magnétique peut-il forcer des cellules à former une boule compacte ? Rien de plus simple, rendons la cellule... magnétique !

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