dimanche 30 mars 2008

Le cancer des plantes


Peut-être avez vous déjà remarqué des boursouflures sur le tronc des arbres comme sur l'image ci-dessus. Si vous vous demandiez ce que c'était, voici la réponse : c'est une tumeur. Eh oui, les plantes aussi peuvent avoir des tumeurs, mais dans le cas présent, il ne s'agit pas de n'importe quelle forme de cancer. Celui-ci est provoqué par une bactérie appelée Agrobacterium tumefaciens, et le mécanisme d'induction de la tumeur est tout à fait remarquable.

Lorsqu'un arbre est blessé, il sécrète des composés phénoliques de type antibiotiques mais qui ont le don d'attirer notre bactérie, celle ci s'accroche alors fermement à la blessure, et de là démarre l'attaque de la bactérie. Tout d'abord, sous l'effet des substances phénoliques, une cascade de réactions aboutit à la section d'une partie d'un plasmide* appelé Ti-plasmide (tumor inducing). Cet ADN-T va être alors guidé par une protéine spéciale (virD2) jusqu'au noyau de la cellule végétale!


Une fois dans le noyau de la cellule hôte, cette ADN-T va être incorporé au génome de la plante et lu par la machinerie de celle ci. Les gènes situés sur le brin d'ADN incorporé codent pour la production d'auxine et de cytokinine, qui sont deux hormones de croissance de la plante. Leur présence non contrôlée provoque une croissance anarchique et dérégulée de la croissance des cellules végétales, induisant alors une tumeur...
Mais ce n'est pas tout, sur cet ADN-T on trouve aussi un gène codant pour l'opine, autre substance cette fois ci spécifiquement utilisée par la bactérie pour favoriser sa dissémination et son développement.

Schéma compliqué que vous pouvez retrouver ici en plus gros. Il décrit la cascade réactionnelle en partant de la réception du signal émit par la plante blessée jusqu'à l'insertion du gène dans l'ADN de la plante.

En bref, Agrobacterium tumefaciens provoque une tumeur en insérant un bout de son propre code génétique dans l'ADN d'une cellule végétale et en utilisant la machinerie génétique de celle ci. Mais pas de panique, la tumeur reste très localisée et ne se généralise pas, car les cellules végétales sont très soudées entre elles par ce que l'on appelle la paroi pectocellulosique. Ainsi, les cellules dégénérées ne se répandent pas dans toute la plante.

La découverte de cette bactérie a donné des idées aux généticiens en terme d'OGM, en effet, la bactérie est un vecteur intéressant pour l'intégration d'un gène dans un ADN d'un autre organisme. En conclusion, l'Homme n'a pas réellement inventé la transgénèse, la nature le fait depuis bien longtemps sans nous avoir demandé notre avis!

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* Les bactéries sont des organismes unicellulaires caractérisés par un ADN principal de forme circulaire. Mais les bactéries peuvent aussi posseder des plasmides, qui sont de petits ADN circulaires qui peuvent se transmettre d'une bactérie à l'autre. Souvent, on trouve des gènes de résistance aux antibiotiques sur ces plasmides et c'est pourquoi des colonies entières peuvent devenir résistantes : elles se transmettent les plasmides avec les gènes dit "d'interet".


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Sources : http://www.egohabitat.com/pbl/method2.htm

Tête d'oeuf !

La nature fait souvent très bien les choses et l'un des plus fameux exemples est la coquille d'œuf. En effet ce petit bijoux high tech de mère poule, afin remplir toutes ses fonctions, se doit d'être solide pour supporter la couveuse, mais doit aussi être fragile pour être brisée facilement par le poussin une fois l'heure venue.


Ce paradoxe naturel est résolu par la structure même de la coquille. Les minéraux de carbonate de calcium constituant la coquille (à 95%), ont une forme de triangle avec une pointe vers l'intérieur de la coquille et une "face" vers l'extérieur.
Si bien que lorsque l'on exerce une pression sur la coquille, les triangles de calcium se resserrent les uns contre les autres augmentant ainsi la rigidité de la coquille. En quelques mots : plus la pression est forte plus la structure devient solide.
Pour preuve, un œuf de poule de 0.3 mm d'épaisseur peut supporter un poids de 3 kg, et bien sur un œuf d'autruche avec 3 mm d'épaisseur peut porter 70 kg sans se casser.

A l'inverse, lorsque petit poussin est prêt à sortir de son œuf, il va devoir casser cette structure calcique. Mais pour lui la tache est plus simple car si la pression vient de l'intérieur, les triangles vont s'écarter les uns des autres, et la structure va céder assez rapidement sous les coups de bec du petit!

Ben oui c'est pâque, avec un peu de retard ;)
(copyright mon père lol)

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Sources : INRA et leur exposition en pdf

Livre de Bernard Werber : Encyclopédie du savoir relatif et absolu, page 70.

jeudi 20 mars 2008

BigDog le robot marcheur

Voici une petite merveille d'ingéniosité et de technologie : son nom BigDog, un robot à quatre pattes capable de marcher sur n'importe quelle surface sans perdre son équilibre !

Regardez plutot :



Moi ça me laisse sans voix quand j'imagine tous les paramètres physiques à prendre en compte pour réaliser un robot d'une telle qualité!! La science ne cesse de progresser, et en plus ce robot pourrait servire à des taches humanitaires ou à des sauvetages puisqu'il a la capacité de porter des charges sur son dos!

Pour plus d'informations je vous invite à lire l'article sur futura science

Home sweet Home

Vous qui avez tous regardé les reportages sur la 5ème, vous avez pu constater que les animaux migrateurs sont des sujets de choix. La migration du Gnou et ses périls, ces oiseaux capables de parcourir des milliers de kilomètres pour aller nicher ou encore certains papillons qui traversent les Etats Unis grâce à leurs petites ailes musclées. Mais il y a une espèce que tout le monde connait dont la migration reste l'une des plus impressionnantes : celle du saumon.


Ce goûtu téléostéen (He oui, avec la nouvelle classification, "poisson" n'a plus de sens) naît en amont des rivières et les descend jusqu'aux embouchures pour se lancer à corps perdu dans l'océan. Déjà, une première question peut se poser : comment le saumon peut-il passer d'une eau douce à une eau salée sans en mourir? De nombreux mécanismes sont mis en place pour cette migration : par exemple les hormones thyroïdiennes provoquent des changements anatomiques caractéristiques de la smoltification (passage d'un saumon de rivière à un saumon d'eau salé) ainsi que le déclenchement du comportement migratoire. D'autres hormones induisent des changements permettant à l'animal de supporter l'eau salée etc etc.
En bref, le saumon se transforme littéralement tout au long de sa migration pour être fin prêt à vivre dans l'océan.

Par la suite le saumon se dirigera vers des zones particulières comme le groenland pour les saumons venant de la loire, ils y grandissent pendant 15 à 30 mois, puis entreprendra le chemin inverse qui lui fera tout de même parcourir près de 15 000 km!


Mais je suis sure que, comme moi, vous vous êtes toujours posé la question de "mais comment-font ils pour retrouver leur chemin!!". Et bien il semblerait que ce soit une combinaison de plusieurs facteurs. Tout d'abord le saumon a ce que l'on pourrait appeler un GPS interne. Pour le gros du chemin, il aurait une carte génétique préprogrammée (mais cela reste à prouver), et il pourrait se diriger en fonction du champs magnétique terrestre : en effet, de la magnétite (minéral réagissant au champ magnétique en se déplaçant comme l'aiguille d'une boussole) a été découverte dans le cerveau des saumons. Par ailleurs, on soupçonne une capacité d'apprentissage des différentes routes prises ainsi qu'un système de guidage par rapport aux astres.


Mais pour retrouver la bonne rivière, il faut d'avantage de précision et cette précision va venir de l'odorat du poisson, hé oui, ce n'est pas parce qu'on est dans de l'eau qu'on ne peut rien sentir (mais ne tentez pas l'expérience vous même évidemment). L'hypothèse était la suivante : le saumon s'imprègne de l'odeur de son lieu de naissance et ne l'oublie pas. Lors du retour, il se fiera à l'odeur de l'eau pour retrouver sa rivière natale en fonction des concentrations en molécules reconnues.
Pour vérifier l'hypothèse, des expériences ont été menées en perturbant le système olfactif des saumons : en conséquence ceux ci se perdent systématiquement.


En bref, les saumons ont un nez du tonnerre, et en plus de ça il sont prévoyants! En effet lorsque l'on compare des saumons venant de rivières de différentes tailles, ceux dont le chemin de retour à parcourir est le plus long se mettront en route plus tôt dans le temps!
Tout ça pour finir comme ça :

Héhéhé

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Sources : saumon-sauvage
et un article écrit par un prof de mon université P6 : Gille Boeuf

mercredi 19 mars 2008

L'hormone de la maternité

Qui a dit que les pics d'hormones féminines étaient forcément la cause de leur mauvaise humeur? Peut-être certaines d'entre elles ont le don de nous mettre dans tous nos états, mais certaines ont aussi le pouvoir de faire de nous des êtres attentifs, attentionnés et généreux. C'est le cas d'une hormone sécrétée par la neurohypophyse (ou hypophyse postérieure). La neurohypophyse fait partie de l'essentiel complexe hypothalamo-hypophysaire qui contrôle (presque) tous les flux hormonaux de notre corps. Elle constitue le lobe postérieur, particulièrement bien innervée par des axones provenant de l'hypothalamus. L' hypophyse postérieure sécrète deux hormones peptidiques principales : la vasopressine (anti diurétique) et l'ocytocine, et c'est de cette dernière dont je vais vous parler aujourd'hui.

Schéma du complexe hypothalamo-hypophysaire (situé à la base du cerveau) : les vaisseaux bleus sont des vaisseaux sanguins dans lesquels sont déversées les hormones, et les lignes noires sont des neurones.
Image de synthèse d'une molécule d'ocytocine.

Cette hormone intervient principalement lorsqu'un mammifère va mettre bas, aussi bien chez les humains que chez d'autres espèces. Elle favorise en effet les contractions de l'utérus par une réaction en chaîne boostant les muscles lisses (muscles à contraction autonome). De même, une fois le petit mis au monde, l'ocytocine va aussi aider la mère à donner du lait : la succion effectuée par le petit sur les mamelles envoie un message au cerveau ordonnant la sécrétion d'ocytocine par la neurohypophyse qui aidera à la contraction des petites cellules myoépithéliales entourant les alvéoles des glandes mammaires.

:)

Outre ces propriétés purement physiques, l'ocytocine a aussi un rôle primordial dans le phénomène "d'empreinte". Comme vous le savez, chez les animaux, la capacité d'une mère à reconnaître son petit même dans un troupeau de 200 têtes est assez impressionnante. Cette reconnaissance se fait à l'odeur, dès la fin de la délivrance, la mère va sentir et imprimer l'odeur de son petit pour ne plus jamais l'oublier. Les scientifiques ont découvert que l'ocytocine, cette fois ci à l'état de neurotransmetteur (messager entre les synapses des neurones), était en grande partie responsable de cet attachement.

Plusieurs expériences ont été faites pour prouver cela : Si l'on injecte un inhibiteur à l'ocytocine dans le bulbe olfactif (partie du cerveau analysant les odeurs) du cerveau d'une brebis après la mise bas, celle ci ne va pas enregistrer l'odeur de son petit. Et si on lui présente un autre agneau et qu'on lui fait une injection d'ocytocine, alors c'est l'odeur de ce dernier qu'elle enregistrera et elle l'allaitera sans aucun problème.

Une brebis et son petit (*craque*)

L'ocytocine est donc en quelque sorte l'hormone/neurotransmetteur de l'instinct maternel...Sans elle, pas de reconnaissance du petit. De plus, d'autres expériences ont été menées, et les individus injectés à l'ocytocine présentent une attitude plus calme, sereine, et sociable, et pour les femelles il y a une forte tendance à avoir un instinct maternel avec les enfants. Elle entrainerait également une plus grande résistance à la douleur (façon, tout le monde sait que les vraies chochottes, ce ne sont pas les femmes, n'est ce pas messieurs? tss).

En bref, cette hormone est encore un exemple flagrant du pouvoir des hormones sur notre vie courante, c'est à se demander parfois s'il nous reste une once de libre arbitre? Entre le déterminisme génétique, ces hormones qui gèrent nos humeurs et nos cycles, on se demande si c'est nous qui controlons la machine, ou si c'est elle qui contrôle tout!

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Pour plus de détails, consultez ma source : Wikipédia pour l'ocytocine
Quelques infos sur la vasopressine ici
Et enfin pour tout comprendre du complexe hypothalamo-hypophysaire : voir ici
Et ma source principale : mes cours de physiologie cellulaire et intégrée, mais là j'ai pas de lien à vous donner!!


mardi 11 mars 2008

Toujours se méfier du pouvoir d'un champignon

Il fut un temps, j'ai écris un article sur le nématomorphe et sa capacité à modifier le comportement de son hôte pour servir ses propres besoins. Mais j'ai découverts récemment que d'autres espèces d'un genre totalement différent étaient également capables de réaliser ce sinistre dessein : Les champignons du genre Cordyceps.

Fourmi Charpentière infestée

Prenons l'exemple de l'un d'entre eux : Cordyceps unilateralis, ce dernier infeste deux espèces de fourmis : la fourmi charpentière ( du genre Campanotus), et la fourmi Tocandira (Panaponera clavata). Le scénario du développement de ce champignon est digne d'un film d'horreur : Tout d'abord, les spores de ces champignons se fixent sur l'exosquelette des fourmis, puis quand les conditions environnementales sont favorables, ces spores germent en hyphes qui s'immiscent dans des stigmates (trou dans l'exosquelette par lesquels se fait la respiration), puis dans toutes les trachées de l'insecte. Ensuite, le mycelium grandit de plus en plus dans les cavités corporelles de l'animal en se nourrissant de ses tissus sans toutefois toucher aux organes vitaux, préservant ainsi la vie de son hôte.

Schéma du système respiratoire d'un insecte

Bientôt, le champignon va être capable de se reproduire (ou sporuler)...Le mycélium va alors s'implanter dans le cerveau de la fourmi et sécréter des protéines particulières capables de modifier l'attitude de l'hôte (de la même façon que nos chers nématomorphes). La fourmi est comme commandée de l'intérieur par le parasite, elle n'a plus son libre arbitre et effectue une suite d'actions précises : En premier lieu elle grimpe sur une tige, puis plante ses mandibules fermement dedans afin de bien s'arrimer. A partir de ce moment, c'est le début de la fin pour la fourmi. Elle ne bougera plus jamais de cette endroit...


Le mycélium dévore littéralement le cerveau de la pauvre fourmi ce qui entraînera sa mort (Pour la précision morbide : cela peut prendre entre 4 et 10 jours...). Comme Alien, l'organe reproducteur du champignon (le carpophore) va sortir du corps (par la tête) de l'insecte et pousser dessus...Il pourra alors à son tour répandre de nombreux spores, bouclant ainsi la fin du cycle vital de cet horrible champignon.



Et pour finir voici une vidéo : je la trouve très belle, et pourtant c'est sinistre à souhait...



Dans la vidéo, le speaker explique qu'il existe des centaines d'espèces de cordyceps et que chacune est spécialisée pour un seul insecte (papillons, phasmes, coléoptères etc) ou pour quelques uns mais très proches. Les parasites sont généralement des animaux exclusifs au niveau de leur hôte.

lundi 10 mars 2008

Blague de geek, deuxième édition

Comme je n'ai le temps de rien faire et que mon inspiration est en panne depuis un moment voici des blagues de geek, dont je ne me lasse jamais:

Sinus propose à Cosinus de venir à une soirée avec plein d'amis sinus, le problème c'est que cosinus ne connait personne, et reste dans son coin. C'est alors que Sinus vient le voir et lui dit "Ben intègre toi!".

Pour ceux qui n'ont pas fait de maths et qui n'ont rien compris à la blague : Lorsque l'on intègre la fonction cosinus, on obtient un sinus.

Seconde blague beaucoup plus connue :

C'est exponentielle qui va au bistrot avec Logarithme Népérien, qui paye l'addition?

Réponse : Exponentielle car Logarithme Nepérien (ne paie rien).

Hahaha, haa j'm'en lasserais vraiment jamais...

mercredi 5 mars 2008

Blague de geek

Voici la blague qu'une amie vient de m'envoyer par sms :

Qu'est ce qu'une méduse dans un oeuf en chocolat?

Réponse : Un cnidaire surprise!

Ceux qui ont fait de la Biologie Animale devrait se marrer, les autres devraient lire ça et se dire juste que les scientifiques sont des extraterrestres pas droles. Pour la petite explication quand même : les cnidaires, c'est le groupe contenant notamment les méduses (voir mon article).

mardi 4 mars 2008

La mer , qu'on voit dancer



Le phénomène de la marée a intrigué de nombreux personnages historiques pendant longtemps. Comprendre pourquoi l'eau montait et se retirait deux fois par jour n'était pas chose évidente. Certains ont tenté de prouver que ce phénomène résultait de la fonte des glaces, d'autres (platon) par les oscillations terrestres etc. Mais ils avaient évidemment tous tort (sinon c'est pas marrant).
La marée, ce n'est pas sorcier (quand on s'empêtre pas dans les équations physiques), il s'agit en fait d'une danse que font la lune et le soleil à la terre. Pour être plus scientifiquement correct, la marée est due aux forces d'attractions qu'exercent ces deux astres sur notre planète.


La force d'attraction qui s'exerce entre deux corps s'écrit : F=GM1M2/R ² où G est une constante gravitationnelle, M1 et M2 la masse des objets qui s'attirent et R est la distance entre les deux objets.

Vous me direz le soleil et la lune ça n'a rien à voir, et pourtant les forces d'attractions de l'un et de l'autre sont comparables. Comme vous pouvez le voir, la force d'attraction est proportionnelle au poids et inversement proportionnelle à la distance. Le soleil est certes beaucoup plus gros que la lune, mais il est aussi beaucoup plus loin! Ainsi, la force d'attraction exercée par le soleil est à peu près moitié moindre que celle de la lune.

Bref, revenons en à nos marées. Les astres attirent les masses d'eau présentes sur terre, ce qui a pour conséquence de créer un bourrelet sur la surface terreste, et c'est ce que l'on appelle la marée. Par ailleurs, regardez la représentation suivante :

Vous observez que le bourrelet existe également à l'opposé du point d'attraction de la lune, créant une marée de l'autre côté du globe. Ce phénomène est dû au principe d'inertie : ce principe dit que lorsque le tram/métro s'arrête brusquement, vous vous cassez la figure : tout corps a tendance à conserver son état et à rester constant. Autre exemple : si on vous tire brusquement par le col, vos bras resteront en arrière : c'est ce qui se passe avec l'eau, au point le plus proche de la lune, l'eau est attirée, et à l'opposé l'eau reste en arrière.

Ce phénomène périodique, comme vous avez pu le constater, n'est pas de pareille amplitude en fonction du temps. Il y a des jours où les marées sont particulièrement fortes, et ce n'est pas une légende : la pleine lune y est vraiment pour quelque chose.

Traduisons cela en terme de physique. La pleine lune, c'est le moment où le soleil la terre et la lune sont alignés de cette façon :


Comme vous pouvez le voir, lune et soleil attirent chacun de leur côté les océans, l'inertie du soleil s'ajoute à l'attraction de la lune et vise versa. Mais la pleine lune n'est pas le moment où la marée est la plus forte : Il s'agit de la nouvelle lune.


Soleil, lune et terre sont alignés parfaitement, toutes les énergies d'attraction s'additionnent, créant une très forte déformation de la surface terrestre et donc un fort soulèvement de l'eau!

La troisième configuration interessante est la suivante (en B sur l'image) :

Les forces d'attractions sont perpendiculaires (ce qui correspond au premier et dernier quart de lune), entrainant une atténuation des marées. (on appelle cela les mortes eaux).

Sur ce schéma vous avez un résumé de toutes ces étapes en fonction du temps :


Voilà donc pourquoi il y a des marées, c'est un phénomène à la fois compliqué et simple. Après avoir vu ça on ne doute plus de l'importance de la lune dans le cycle terrestre.

lundi 3 mars 2008

1000 quoi? 1000 patates??

Whowoo! J'ai dépassé les 1000 visiteurs aujourd'hui. Merci à mes quelques fidèles d'avoir suivi et fait grimper le compteur jusqu'à aujourd'hui avec vos visites quotidiennes. Comme je connais la plupart d'entre vous, je me permets de vous faire un bisous, hop, voilà.

C'est le début de ma conquête du monde *rire démoniaque*, merci encore d'y participer, un jour je serais la reine intersidérale de la science en blog HAHAHAHHAHA!!

Ps: merci maman pour ton aide pour corriger mes accablantes fautes d'orthographe ;)

Ps2: Pour le titre, non je ne vous traite pas de patates, c'était juste un souvenir de cette phrase mémorable des professeurs lorsque l'on oublie de mettre l'unité avec le résultat.