Comment l’environnement hydrothermal de la Terre Primitive a pu influencer le choix du sucre constitutif de l’ADN et de l’ARN

© Francesco Piazza

Pourquoi le furanose est-il le seul sucre que l’on retrouve dans la composition de l’ADN et l’ARN alors que cette forme de sucre n’est pas la plus stable, donc pas la plus abondante, dans les conditions de température et de pression que nous connaissons actuellement ? Ce sont les sources hydrothermales, omniprésentes à la surface de la Terre primitive, et leur influence thermique complexe, qui pourraient être à l’origine de cette sélectivité. Cette étude menée par les scientifiques du Centre de biophysique moléculaire, qui fait l’objet d’un article dans la revue Nature Communications, devrait permettre de mieux comprendre pourquoi et comment les molécules s’assemblent pour donner la vie dans un contexte géologique primitif.

Référence

Avinash Vicholous Dass, Thomas Georgelin, Frances Westall, Frédéric Foucher, Paolo De Los Rios, Daniel Maria Busiello, Shiling Liand & Francesco Piazza
Equilibrium and non-equilibrium furanose selection in the ribose isomerisation network

Nature Communications, 12 2749 (2021) https://www.nature.com/articles/s41467-021-22818-5




Quand un domaine protéique non-conservé devient essentiel

La terminaison de la transcription Rho-dépendante est un mécanisme de régulation génique spécifique aux bactéries. Chez certaines espèces comprenant la plupart des Actinobactéries et des Bacteroidetes, le facteur Rho contient un grand domaine d'insertion N-terminal (NID) peu conservé et de fonction cryptique. A travers la première caractérisation d'un facteur Rho actinobactérien contenant un très grand NID (~40% de la masse totale), nous montrons qu'un tel domaine protéique non conservé peut être essentiel. Sans NID, le facteur Rho de Bacteroides fragilis (BfRho) ne peut en effet pas induire de terminaison de transcription et exhibe une affinité réduite pour l'ARN. La présence d'un NID dans BfRho n'est pas corrélée à l'absence de résidus ou de motifs jugés essentiels dans les facteurs Rho d’autres espèces et ne possédant pas de NID. Le besoin de NID est probablement lié à la coévolution de partenaire(s) comme l’ARN polymérase ou les séquences ciblées par BfRho dans le transcriptome pauvre en G+C de B. fragilis. Nos données mettent ainsi en évidence que « fonction » et « conservation» ne riment pas toujours.

Simon I., Delaleau M., Schwartz A., Boudvillain M.
A Large Insertion Domain in the Rho Factor From a Low G + C, Gram-negative Bacterium is Critical for RNA Binding and Transcription Termination Activity
Journal of Molecular Biology (2021) 433 (15) 167060 - Doi : 10.1016/j.jmb.2021.167060

“Etonnante chimie”. La chimie est partout autour de nous : de l’infiniment petit à l’infiniment grand, elle n’a pas fini de nous étonner !

Sous la direction de Claire-Marie Pradier, et coordonné par Olivier Parisel et Francis Teyssandier 1, Etonnante chimie montre à quel point des secteurs aussi divers que l’énergie, les matériaux, la santé, ou les nouvelles technologies progressent grâce aux efforts et découvertes des chimistes. Les récits surprenants de 80 scientifiques mènent les lecteurs et lectrices de la chimie des océans à celle de l’espace interstellaire, en passant par celle au cœur des molécules.

Le chapitre "Des agents intelligents pour l’imagerie" rédigé par Éva Jakab Tóth, chercheuse en chimie bio-inorganique et directrice du CBM, et Bich-Thuy Doan, chercheuse à Chimie ParisTech - PSL, présente l'imagerie moléculaire : une technique révolutionnaire pour explorer le corps humain. Grâce à des sondes ciblant des biomarqueurs spécifiques, cette technique permet de détecter des maladies ou des perturbations physiologiques avant même que les changements morphologiques apparaissent. Ainsi, constitue-t-elle un puissant moyen de diagnostic précoce. Mais cette technique ouvre bien d’autres voies. Au-delà des applications cliniques, l’imagerie moléculaire est un outil précieux pour les recherches qui s’intéressent aux causes moléculaires des maladies ou tout simplement au fonctionnement du vivant.

Accéder aux résumés des chapitres et en savoir plus

Le livre édité par CNRS Éditions est disponible en librairie.

« Biodiversité scepticisme » dans la communauté scientifique ?

Biodiversité scepticisme ?

A partir d’une analyse de séries temporelles sur l'abondance d’espèces d’insectes aux USA, Crossley et al. relevaient dans la revue Nature Ecology & Evolution (août 2020) l’absence de preuve d'un déclin global de l'abondance ou de la diversité des insectes dans ce pays, ceci aussi bien pour les sites en environnement naturel que pour ceux anthropisés. Leur étude qualifiait de rassurante cette apparente robustesse des populations d'insectes aux USA, à contrario d’études récentes faisant état d'une diminution spectaculaire de leur abondance un peu partout sur la planète.

Un consortium pluridisciplinaire incluant des chercheurs d’INRAE, de l’Université de Rennes et du CNRS a cependant identifié dans l’article de Crossley et al. des problèmes majeurs concernant : 1) l'analyse statistique et 2) les incohérences dans la sélection des données. Le consortium démontre, dans un commentaire paru à son tour dans Nature Ecology & Evolution le 5 avril 2021 Desquilbet et al., que ces biais remettent en cause les conclusions de Crossley et al.

C’est ainsi la seconde fois (voir ici) qu’une publication de haut rang minimisant le déclin des insectes fait l’objet de larges critiques méthodologiques. Ces études posent la question d’un « biodiversité-scepticisme » dans la communauté scientifique. Pour mettre en place une protection adaptée de la biodiversité, les décideurs publics ont besoin d’un diagnostic éclairé et non brouillé par des études biaisées et qui ralentissent la prise de décision.

Référence :
Desquilbet M, Cornillon PA, Gaume L & Bonmatin JM (2021)
Matters arising: Adequate statistical modelling and data selection are essential when analysing abundance and diversity trends
Nature Ecology & Evolution doi : https://www.nature.com/articles/s41559-021-01427-x

On en parle : voir INRAE 23/04/2021, Le Monde 24/05/2021, Charlie Hebdo 02/06/2021

 

Etude de l’impact des biocides sur les abeilles avec le concept One Health

Le concept One health relie la santé environnementale, animale (faune sauvage et élevages) et la santé humaine. Il est de plus en plus argumenté (ex : Covid-19) et s’impose aujourd’hui pour la préservation des écosystèmes et de la santé publique. Des chercheurs des université de Louvain (BE), de la Sorbonne-CNRS-IRD-INRAE-UPEC, du CARI (BE), de la FNOSAD et du Centre de biophysique moléculaire, ont décliné ce concept au cas des biocides et produits vétérinaires (dont des pesticides) qui sont utilisés en traitement des élevages et qui impactent les pollinisateurs. Les chercheurs ont montré que ces substances à « multi-usages » présentent (entre autres) des risques avérés pour les abeilles et nécessitent de faire l’objet d’une meilleure évaluation avant leur mise sur le marché. Ces travaux avaient été initiés au CBM en 2019 (voir ici).

Référence :     Mahefarisoa KL, Simon Delso N, Zaninotto V, Colin ME & Bonmatin JM (2021) The Threat of Veterinary Medicinal Products and Biocides on Pollinators: A One Health Perspective, One Health, https://doi.org/10.1016/j.onehlt.2021.100237

Institut de Chimie – Une année d’actualités

Plusieurs actualités concernent des recherches menées au CBM. Pour retrouver l’intégralité du contenu de ces actualités, l'Institut de chimie vous invite à parcourir la rubrique actualités de son site.

Télécharger le livret "Une année d'actualités - INC 2020"

page 21 :

IRM : Le manganèse, nouvel agent de contraste mieux toléré parles patients - https://doi.org/10.1002/anie.202003685

Des réseaux organométalliques pour l'émission proche-infrarouge des lanthanides - https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c01426

Une simulation numérique pour mieux sélectionner les médicaments avant les essais cliniques - https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jcim.9b00497

page 23 :

Une lumière blanche pure et stable grâce à un dysprosium encapsulé - https://doi.org/10.1021/jacs.0c07198

Vers de nouveaux marqueurs d'imagerie pour la détection in vivo des pathologies comme alzheimer ou le diabète - https://doi.org/10.1002/chem.202004000

Traquer les premières traces de vie terrestres

Démontrer l'origine biologique de ces reliques fossiles est un défi en raison de leur taille - minuscule -, de leur simplicité et de leur âge, pouvant atteindre plus de 3 milliards d'années. Entre analyses poussées, concordance des indices et controverses, les chercheurs mènent, sur le terrain comme en laboratoire, une véritable enquête sur nos origines.

Le groupe Exobiologie publie un article dans La recherche n° 564 de février-mars 2021.