CNRS Le Journal n°238 novembre 2009
CNRS Le Journal n°238 novembre 2009
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°238 de novembre 2009

  • Périodicité : trimestriel

  • Editeur : CNRS

  • Format : (215 x 280) mm

  • Nombre de pages : 44

  • Taille du fichier PDF : 3 Mo

  • Dans ce numéro : Cancer, la recherche durcit le combat

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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8 © Monnier/COGIS VIEDESLABOS Actualités BIOINGÉNIERIE Les lymphocytes n’ont qu’à bien se tenir Une bouteille d’encre, un jeu de plumes, c’est tout ce qu’il aura fallu à une équipe française comportant des chercheurs du CNRS pour fabriquer un outil diablement efficace servant à étudier les cellules vivantes sans les endommager : une biopuce à anticorps. À ceci près que chacune des plumes ne mesure qu’un millimètre de long, dix fois moins de large et surtout cinq micromètres d’épaisseur. L’encre ? C’est en fait une solution de polymères et d’anticorps qui, déposée en gouttelettes de 7 micromètres de diamètre sur une lame de verre grâce auxdites plumes, est capable de piéger toutes sortes de cellules, en particulier les lymphocytes du système immunitaire qui ont pourtant la réputation de ne pas se laisser facilement attraper. L’exploit a fait la une de Small, une importante revue de nanotechnologies. « C’est le fruit d’une collaboration entre trois équipes, raconte GÉNÉTIQUE Des gènes qui ont du chien Ras, longs, lisses, bouclés, doux, rêches… Les poils des chiens diffèrent considérablement d’une race à l’autre. Et pourtant, « 95% des pelages canins sont régis par la combinaison de seulement trois gènes », explique Catherine André de Poils, boucles et moustaches : une histoire de seulement trois gènes. Le journal du CNRS n°238 novembre 2009 l’Institut de génétique et développement de Rennes 1, dont l’équipe collabore depuis des années avec celle d’Elaine Ostrander du National Human Genome Research Institute de Bethesda (États-Unis), qui publie ces résultats dans Science 2. Schématiquement, l’étude à laquelle a activement participé le Français Édouard Cadieu, qui sera bientôt de retour dans l’équipe rennaise, s’est déroulée en trois temps. Tout d’abord, l’analyse a porté sur le Liviu Nicu, du Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes (Laas) 1, à Toulouse. Avec nos collègues de l’unité Structure et propriétés d’architectures moléculaires (Spram) 2 à Grenoble, nous avons démontré qu’il est possible de piéger des lymphocytes individuellement, pour les étudier, et suivre leur réaction en présence, par exemple, d’une molécule pharmaceutique grâce à différentes techniques d’imagerie. On peut ainsi pénétrer dans l’intimité des mécanismes cellulaires. » Pour créer cet outil d’analyse inédit, les chercheurs ont employé le robot de dépôt de solutions biologiques Bioplume, un peigne formé de douze plumes de silicium conçu et breveté au Laas. Chaque plume peut déposer une gouttelette de 1 à 20 micromètres (le diamètre varie selon la durée du contact) sur une lame de verre recouverte d’un film d’or. « Le Spram a mis au point un polymère capable de fixer toutes sortes de molécules biologiques, dans ce cas des anticorps, détaille Liviu Nicu. C’est une sorte de colle qui, une fois soumise à un champ électrique émis par l’électrode intégrée à chaque plume, lie les anticorps au support de verre. » Il suffit ensuite de tremper la biopuce ainsi créée dans un échantillon de cellules sanguines pour que les anticorps se fixent à la membrane des lymphocytes qui leur sont spécifiques, les piégeant sans les tuer. Chaque plot retient alors une seule cellule. Depuis des années, des dispositifs inspirés des imprimantes à jet d’encre sont utilisés pour fabriquer des puces biologiques. « Mais la taille minimale des gouttes est de l’ordre de cent micromètres. Avec Bioplume, on peut faire cent fois plus petit, et donc beaucoup plus dense ! » À l’avenir, l’équipe espère déposer des anticorps de nature différente autour d’un site de capture d’une cellule. « Nous pourrions ainsi reconnaître les sécrétions d’une cellule mise en présence d’une molécule thérapeutique », génome de 96 teckels présentant trois pelages différents. Chaque caractéristique – boucles, longueur des poils, présence de moustaches, barbe et sourcils – a pu être associée à un chromosome. Ensuite, les mêmes analyses ont été réalisées sur 903 chiens de 80 races différentes ce qui a permis d’identifier les gènes, puis les mutations responsables de chaque pelage. Dès lors, plus de doute. La longueur des poils dépend du gène FGF5, la barbe, la moustache et les sourcils de RSPO2, et les boucles de KRT71 ; chaque pelage s’expliquant par la présence ou non de mutations sur ces trois gènes. Ainsi, le basset hound aux poils ras et sans boucle présente les trois gènes dans leur état ancestral, c’est-à-dire sans mutation. À l’extrême opposé, on trouve le bichon frisé dont les trois gènes sont mutés. En résumé, « la combinaison de ces Ces douze microplumes déposent des anticorps sur une lame de verre pour y piéger des cellules vivantes. pronostique Liviu Nicu, qui rappelle qu’une « licence du brevet sur Bioplume a été vendue à Microbiochips, une entreprise française. » Denis Delbecq 1. Laboratoire CNRS. 2. Laboratoire CNRS/CEA/Université Grenoble-I. CONTACTS ➔ Liviu Nicu Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes, Toulouse liviu.nicu@laas.fr ➔ YoannRoupioz. Structure et propriétés d’architectures moléculaires, Grenoble yoann.roupioz@cea.fr trois gènes est à l’origine d’au moins sept grands types de pelages observés chez les chiens de race », conclut Catherine André. L’intérêt de ce résultat ne se limite évidemment pas au look canin. Il démontre que, chez le chien, il est possible d’identifier l’origine génétique de caractères complexes. Et confirme ainsi tout l’intérêt des modèles canins dans l’étude d’autres mécanismes biologiques tout aussi complexes, les cancers par exemple. Françoise Dupuy-Maury 1. Unité CNRS/Université de Rennes-I. 2. Science, 2 octobre, vol. 326, n°5949,pp. 150-153. CONTACT ➔ Catherine André Institut de génétique et développement de Rennes catherine.andre@univ-rennes1.fr ©L.Nicu
ÉVOLUTION Des racines en Asie Depuis longtemps, la communauté des paléontologues est divisée : les primates anthropoïdes sont-ils apparus en Afrique ou en Asie ? Les travaux de deux équipes de Montpellier pourraient mettre tout le monde d’accord. Nos racines sont-elles africaines ou asiatiques ? La controverse sur l’origine géographique des primates anthropoïdes, lignée à laquelle sont rattachés les humains et les singes, fait rage depuis une vingtaine d’années. Mais cet été, la balance pourrait avoir basculé vers l’Asie grâce aux travaux d’une équipe internationale à la tête de laquelle on trouve deux laboratoires français : l’Institut des sciences de l’évolution de Montpellier (Isem) 1 et l’Institut international de paléoprimatologie, paléontologie humaine : évolution et paléoenvironnements (Iphep) 2. Coup sur coup, leurs deux articles publiés dans la revue Proceedings of the Royal Society B sont venus renforcer la thèse asiatique et saper les fondations de la tenace thèse africaine. Le premier article, publié en ligne le 1 er Juillet, nous emmène au Myanmar (ex-Birmanie). Les chercheurs y ont mis au jour des fragments d’un nouveau primate fossile jamais rencontré. Baptisé Ganlea megacanina, ce petit animal pesait environ 3 kg et vivait il y a 37 millions d’années dans une grande forêt tropicale. Il fait partie des Amphipitécidés, famille de primates anthropoïdes aujourd’hui éteinte. « Ganlea megacanina possédait une énorme canine qui lui servait à ouvrir les coques dures des fruits et des graines. Cette spécialisation est véritablement caractéristique des primates anthropoïdes, et on la retrouve aujourd’hui chez certains singes du nouveau monde comme le saki », explique Laurent Marivaux, chercheur CNRS à l’Isem. Ganlea s’ajoute ainsi aux espèces de primates anthropoïdes très anciennes précédemment découvertes en Asie. Il y a 40 millions d’années, les primates anthropoïdes étaient donc déjà un groupe florissant, comptant de très nombreuses espèces adaptées à des milieux divers. Mais il y a plus : « Ganlea montre que durant l’Éocène moyen, il y a entre 37 et 48 millions d’années, les anthropoïdes asiatiques étaient déjà très spécialisés, comme le prouve sa canine caractéristique », conclut Laurent Marivaux. Ces travaux confortent donc l’idée que pour les anthropoïdes la première « radiation évolutive » – lorsqu’une espèce se diversifie rapidement pour donner naissance à plusieurs espèces – a eu lieu en Asie. Localité de Pokkaung où les fossiles de très anciens anthropoïdes ont été découverts. À cette époque, la région était couverte d’une épaisse forêt tropicale. Puis, après avoir étayé l’hypothèse asiatique, nos chercheurs se sont attaqués à l’hypothèse africaine dans un article publié le 9 septembre. Cette dernière hypothèse puisait sa force dans la découverte en 1992 de quelques dents d’un très vieux primate dans un site algérien, ce qui lui donna son nom, Algeripithecus. Il habitait une forêt près d’un grand lac il y a 45millions d’années. Les spécialistes l’avaient classé un peu trop rapidement parmi les anthropoïdes, ce qui semblait situer en Afrique le berceau de cette lignée. Mais voilà, nos systématiciens, à la lumière des nouveaux fossiles récemment découverts par VIEDESLABOS 9 Mâchoire inférieure de Ganlea megacanina mise au jour au Myanmar. Son énorme canine conforte l’idée de l’origine asiatique des anthropoïdes. leur équipe dans le Sahara algérien, contestent cette classification. « Les caractéristiques morphologiques des mâchoires s’apparentent plutôt à celles des prosimiens, groupe qui comprend de nos jours les lémuriens de Madagascar, les galagos d’Afrique et les loris d’Asie du Sud. Nous avons aussi trouvé un fragment de crâne où l’on peut voir une partie de l’orbite qui correspond à celle d’un animal nocturne. Un comportement typique d’un grand nombre de prosimiens actuels », affirme Laurent Marivaux. En somme, Algeripithecus ne serait pas un primate anthropoïde, mais appartiendrait plutôt à notre lignée sœur, celle des prosimiens. Ainsi, les plus anciens fossiles d’anthropoïdes ne proviennent plus d’Afrique, mais d’Asie. Reste à présent aux chercheurs à mieux comprendre les migrations qui ont conduit ces animaux d’Asie en Amérique du Sud et en Afrique, là où une nouvelle diversification a permis l’apparition de l’humain. Sebastián Escalón 1. Laboratoire CNRS/Université de Montpellier-II. 2. Laboratoire CNRS/Université de Poitiers. CONTACTS Institut des sciences de l'évolution de Montpellier ➔ Laurent Marivaux laurent.marivaux@univ-montp2.fr ➔ Rodolphe Tabuce rodolphe.tabuce@univ-montp2.fr Le journal du CNRS n°238 novembre 2009 © Photos : L. Marivaux/CNRS Photothèque/ISEM



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