Utiliser des bactéries pour enregistrer des vidéos


À l’aide de l’ADN, bactéries et virus, les scientifiques ont réussit a créer une vidéo biologique. Quels sont leurs buts ? C’est qu’un jour, ils puissent observer à l’intérieur d’un organisme vivant, dont l’être humain. Ainsi, ils suivre en direct le développement d’un organe, et même l’apparition d’une maladie
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Utiliser des bactéries pour enregistrer des vidéos

 

Photo : NIMH

Pour la première fois, des chercheurs américains sont parvenus à encoder une vidéo dans l’ADN d’une bactérie. Une première étape vers la transformation des cellules vivantes en enregistreurs capables de documenter des événements biologiques invisibles à l’œil nu.

Un texte de Renaud Manuguerra-Gagné

À l’image des scientifiques miniaturisés dans le film de 1966 Le Voyage fantastique, ces chercheurs espèrent un jour permettre à des cellules d’enregistrer directement toutes les étapes d’un processus biologique, par exemple le développement d’une maladie.

Toutefois, avant de réussir une telle prouesse, il faut être en mesure de conserver de façon stable les données recueillies par de tels engins biologiques. Cette première étape a été franchie par une équipe américaine, dont l’article dans le journal Nature explique comment ils ont réussi le premier encodage d’un fichier vidéo dans l’ADN de bactéries vivantes.

Transformer le numérique en génétique

La vidéo en question comporte cinq images pixélisées d’un cheval qui galope, inspirées par l’une des premières animations de l’histoire produite par le photographe anglais Muybridge en 1880.

Réussir à enregistrer de telles données chez une bactérie nécessite deux grandes étapes : en premier lieu, il faut convertir le fichier vidéo en données biologiques.

L’ADN est composé de quatre molécules identifiées aux lettres ATGC, qui s’agencent entre elles pour encoder de l’information biologique.

Si des chercheurs veulent s’en servir pour enregistrer un autre type d’information, il faut arbitrairement associer une lettre de l’ADN à une valeur. Dans cette étude, l’équipe a associé des séquences de 33 lettres d’ADN à la couleur d’un pixel. Un code-barres a aussi été ajouté à la séquence pour indiquer la position du pixel parmi les 104 qui composent une image.

Dans un deuxième temps, les chercheurs ont profité du système de défense des bactéries pour réussir à y encoder de l’information. Ces dernières peuvent être attaquées par des virus de la même façon que des cellules humaines : un virus va s’y attacher, y injecter son ADN et en prendre le contrôle.

Toutefois, ces microorganismes ont une parade : elles peuvent intercepter cet ADN viral et le neutraliser. Les bactéries vont ensuite ajouter des séquences virales dans une région spécifique de leur propre code génétique. Ce système de mémorisation leur permet de mieux se défendre lors d’une prochaine attaque. C’est d’ailleurs ce système qui a inspiré la création du ciseau moléculaire CRISPR-cas9, qui révolutionne en ce moment le monde de la génétique.

En ce qui concerne l’enregistrement de la vidéo, la bactérie va se défendre contre les images de la même manière que pour les virus : elle va intercepter les séquences et les ajouter à son génome.

Les chercheurs ont donc donné aux bactéries de l’ADN représentant l’équivalent d’une image de la vidéo par jour. Ils ont ensuite laissé les bactéries poursuivre leur existence et se multiplier pendant une semaine.

De microscopiques documentaristes

En analysant l’ADN bactérien, les scientifiques ont été en mesure de retrouver toutes les séquences du film, un peu comme des pièces de casse-tête. Grâce à leur code-barres, ils ont reconstitué leur vidéo avec une efficacité de 90 %, et ce, malgré le temps qui s’était écoulé entre l’enregistrement et la récolte des données.

Bien qu’étant une réussite, l’étude en elle-même n’est qu’un premier pas. Les chercheurs doivent maintenant trouver le moyen de faire enregistrer aux bactéries tous les signaux moléculaires auxquels elles font face dans leur environnement.

S’ils réussissent, cela pourrait un jour permettre d’observer sans encombre des réactions à l’intérieur d’un organisme vivant, y compris le corps humain. Il serait possible, par exemple, de suivre toutes les étapes du développement d’un organe, ou comprendre ce qui mène à l’apparition d’une maladie. Des observateurs microscopiques en direct sur la vie, quoi qu’il arrive…

La vidéo qui suit explique (en anglais) la présente percée.

 

http://ici.radio-canada.ca/

Pourquoi une filiale de Google lâche-t-elle dans la nature plus de 20.000 moustiques ?


Une filaire de Google va laisser s’envoler 20.000 moustiques mâles atteint par une bactérie qui se retrouve dans la nature. Ces mâles stériles iront « féconder » les femelles dont les oeufs ne seront pas viables. Ceci est pour venir à bout des virus que les femelles peuvent transmettre à l’être humain
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Pourquoi une filiale de Google lâche-t-elle dans la nature plus de 20.000 moustiques ?

 

Moustiques de l'espèce Aedes aegypti

L’espèce de moustiques Aedes aegypti est vectrice de nombreuses maladies dont le virus Zika, la dengue et le chikungunya.

©FELIPE DANA/AP/SIPA

Verify Life Science a annoncé le 14 juillet 2017 avoir commencé à lâcher en Californie plus de 20.000 moustiques afin de lutter contre le virus Zika, la dengue et le chikungunya.

Comment lutter à grande échelle et sans pesticide contre le moustique tigre, l’espèce vectrice entre autres joyeusetés du Zika, de la dengue et du chikungunya ? La filiale de Google Verify Life Science pense avoir trouvé la solution et a annoncé le 14 juillet avoir commencé à lâcher dans le comté de Fresno (Californie) plusieurs milliers de moustiques mâles (Aedes aegypti) préalablement stérilisés.Baptisé « Debug Fresno » le projet repose sur un postulat simple : diffuser dans la nature une quantité importante de moustiques censés féconder les femelles. Les œufs pondus étant non viables, l’expérience doit consécutivement entraîner une réduction du nombre d’individus et ainsi contribuer à lutter contre les maladies véhiculées. Les lâchés sont prévus pour durer tous les jours avant l’aube et ce pendant 5 mois, à raison de plusieurs milliers de moustiques par semaine.

Une expérience ne présentant pas de danger pour l’Homme

Pour stériliser les moustiques mâles, le projet Debug Fresno a utilisé la bactérie Wolbachia, laquelle est présente dans environ 60% des insectes dans la nature. La technique a déjà été mise en oeuvre au Brésil et en Colombie au début de l’année 2017.

Selon l’organisation mondiale de la santé (OMS), recourir à cette méthode « n’implique aucune modification génétique des moustiques » et les bactéries Wolbachia « n’infectent ni l’être humain ni les autres mammifères ».

Pour l’heure il n’y a donc pas d’inquiétude à avoir si vous vous rendez en Californie pendant la période estivale. Quant aux piqûres elles ne sont le fait que des femelles moustiques et non des mâles. 

https://www.sciencesetavenir.fr/n

La vie sur Mars, toujours plus près de la fiction


Si les bactéries ne peuvent survivre sur Mars alors trouvé un signe de vie serait impossible. J’ai l’impression que ça va, plus il est clair que Mars ne sera jamais colonisé
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La vie sur Mars, toujours plus près de la fiction

 

La planète Mars

La planète Mars Photo : iStock

Des chercheurs ont publié une étude peu encourageante pour ceux qui espèrent la découverte de vie bactérienne sur Mars. La surface de la planète rouge serait non seulement stérile, mais également hautement toxique pour les bactéries.

Un texte de Renaud Manuguerra-Gagné

Pour en arriver à cette conclusion. les chercheurs de l’Université d’Édimbourg, en Écosse, ont étudié des molécules oxydantes présentes dans le sol de Mars : les perchlorates. La présence de ces agents chimiques, toxiques pour les cellules et les bactéries, est confirmée depuis presque 10 ans par plusieurs sondes de la NASA.

Mais leur présence n’empêchait pas initialement la vie sur Mars; certaines bactéries terrestres sont capables d’y résister et même de les utiliser comme source d’énergie. Si des bactéries peuvent s’en servir sur Terre, pourquoi d’hypothétiques bactéries martiennes ne pourraient-elles pas en faire autant?

Protection contre les espèces invasives

En l’absence de bactéries martiennes connues, les chercheurs se sont tournés vers une bactérie nommée Bacillus subtilis. Présente partout dans l’environnement terrestre, elle possède plusieurs qualités qui pourraient lui permettre de survivre dans l’environnement martien.

Elle est très difficile à éliminer et on peut la répandre facilement sur les objets que l’on touche, y compris sur des engins spatiaux. La bactérie est capable de survivre aux radiations et aux températures extrêmes d’un voyage dans l’espace.

Mais ses propriétés font qu’elle présente un risque de contamination dès qu’on envoie un objet sur une autre planète. Ce risque est à ce point pris au sérieux que les ingénieurs de la NASA détruiront volontairement la sonde Cassini à la fin de sa mission autour de Saturne, en septembre prochain, pour éviter qu’elle contamine l’une de ses lunes abritant de l’eau.

L’importance du contexte

Les chercheurs ont donc observé comment Bacillus subtilis survit en présence de perchlorates. Des études avaient déjà montré que la bactérie était peu affectée par cette molécule dans les concentrations présentes dans le sol de Mars.

Toutefois, sur Mars, les bactéries seraient exposées à beaucoup de facteurs néfastes en même temps, dont de hautes radiations, de basses températures et l’absence d’oxygène.

En combinant le perchlorate aux mêmes doses de radiations UV qui bombardent la surface martienne, les chercheurs ont constaté que son potentiel antibactérien est décuplé. La molécule devient spontanément hautement réactive. Lorsque la bactérie Bacillus subtilis est soumise à cette nouvelle combinaison, c’est l’hécatombe. En quelques minutes, le taux de survie plonge à zéro.

Outre les perchlorates, il existe d’autres molécules toxiques dans le sol martien. Cela fait de sa surface un environnement incroyablement hostile aux bactéries et à la vie en général.

Cela ne veut pas dire qu’il n’y a plus d’espoir pour autant. Les chercheurs ont remarqué que l’effet toxique diminuait lorsqu’ils isolaient les perchlorates des rayons UV avec de la roche et du sable.

À plus d’un mètre sous terre, les propriétés bactéricides du perchlorate diminuent. Si jamais il y a eu de la vie dans le lointain passé de Mars, elle pourrait donc encore survivre sous terre.

Pour vérifier si la vie se trouve cachée dans le sol martien, il faudra attendre le lancement de la sonde de l’Agence spatiale européenne ExoMars, en 2020. Cette dernière sera équipée d’une foreuse capable de creuser à deux mètres sous terre.

Reste que les probabilités de découvrir des bactéries vivantes ont quand même beaucoup diminué à la suite de cette étude, publiée dans Scientific Reports.

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Dragon du Komodo: un antibiotique miracle dans le sang


La recherche de nouveaux antibiotiques et de médicaments antimicrobiens se tourne vers les reptiles et le dragon de Komodo semble être une piste à suivre par le fait qu’ils sont quasi immunisé contre les infections.
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Dragon du Komodo: un antibiotique miracle dans le sang

 

Depuis une dizaine d'années, des chercheurs américains analysent le sang de... (Photo archives Agence France-Presse)

PHOTO ARCHIVES AGENCE FRANCE-PRESSE

 

MATHIEU PERREAULT
La Presse

Depuis une dizaine d’années, des chercheurs américains analysent le sang de divers reptiles à la recherche d’antibiotiques. Ces animaux archaïques vivent dans des milieux riches en pathogènes, mais souffrent rarement d’infections. Leur dernière trouvaille : un antibiotique miracle isolé dans le sang du dragon de Komodo.

LA DURE VIE DES REPTILES

Pourquoi chercher des antibiotiques dans le sang de reptiles ? 

« Il est connu depuis assez longtemps que leurs propriétés particulières, notamment la capacité de faire repousser un membre arraché, reposent en grande partie sur leur résistance aux infections », explique Barney Bishop, biologiste de l’Université George Mason, en Virginie, qui a publié plusieurs études sur le sujet. « Le dragon de Komodo utilise même des bactéries pathogènes présentes dans sa salive pour tuer ses proies. C’est dire à quel point il est résistant aux infections. »

UN CANDIDAT

Le système immunitaire du dragon de Komodo est archaïque, reposant sur une immunité innée et non acquise, comme nos anticorps qui reconnaissent les pathogènes auxquels ils ont déjà été exposés (c’est le principe de la vaccination).

« Il a beaucoup de peptides antimicrobiens, petites protéines ayant des capacités immunitaires, notamment en modulant l’inflammation, dit M. Bishop. Nous en avons isolé 48 dans le sang du dragon de Komodo, que nous avons ensuite synthétisés et testés sur des pathogènes humains. L’un d’entre eux est particulièrement intéressant, il semble favoriser la recroissance de la peau et combattre les infections cutanées. »

Des résultats prometteurs ont été obtenus avec une souris transgénique qui est utilisée pour étudier les infections cutanées humaines ; il faudra toutefois cinq ans pour les premiers essais cliniques humains, donc au moins 10 ans pour que soit commercialisé une crème ou un gel à base de peptides de dragon de Komodo, selon Monique van Hoek, collaboratrice de M. Bishop à George Mason. À noter : il existe aussi une immunité innée chez l’humain.

LES ALLIGATORS AUSSI…

Le groupe de George Mason avait préalablement étudié les alligators, isolant 45 peptides antimicrobiens, dont huit ont été testés.

« Nous avons eu des résultats intéressants pour deux des peptides contre le staphylocoque doré et la bactérie Pseudomonas aeruginosa, dit M. Bishop. Mais les peptides avaient finalement des liens imprévus entre eux, ils fonctionnaient en combinaison. Alors nous nous sommes tournés vers le dragon de Komodo. »

… ET LE SERPENT TAÏPAN

Le serpent australien Oxyuranus microlepidotus, appelé aussi « taïpan », est le serpent terrestre le plus venimeux au monde. Mais outre du venin, sa salive contient également un peptide antimicrobien relativement gros, prometteur contre les membranes protégeant certaines bactéries de leurs ennemis, ont découvert des chercheurs de Singapour en 2007. Ils ont testé ce peptide antimicrobien, appelé omwaprin, sur des souris, et il s’est révélé non toxique. Depuis, d’autres équipes, notamment en Inde, ont tenté de déterminer pourquoi l’omwaprin fonctionnait parfois comme antimicrobien.

POUR L’ARMÉE

Les recherches du laboratoire de Barney Bianthrax). shop ont été financées par la Defense Threat Reduction Agency, agence de recherche du département de la Défense des États-Unis (DTRA).

« L’objectif pour eux est de trouver de nouvelles manières de traiter les infections associées aux blessures sur le champ de bataille, précise M. Bishop. Nous les avons joints au départ car nous pensions que certains peptides antimicrobiens de reptiles pourraient être utiles contre la maladie du charbon (La DTRA a la responsabilité de la recherche antiterroriste. »

UNE STRUCTURE-VEDETTE

En étudiant les peptides antimicrobiens des reptiles, l’équipe de George Mason a découvert une structure particulièrement intéressante qui semble plus efficace que les autres.

« Il s’agit de peptides hélicoïdaux, relativement petits, avec seulement quelques dizaines d’acides aminés, et chargés positivement, dit Monique van Hoek. Ça pourrait être intéressant pour le développement de médicaments antimicrobiens. On pourrait copier cette structure au lieu d’utiliser directement les versions synthétiques des peptides antimicrobiens de reptiles. Mais il faut comprendre pourquoi cette structure est particulièrement toxique pour les pathogènes. »

DES DRAGONS BIEN TRAITÉS

Barney Bishop a tenu à préciser qu’il ne prenait qu’une goutte de sang des dragons de Komodo et des alligators.

« C’est l’équivalent d’une tête d’épingle. Une fois que nous avons identifié les peptides antimicrobiens, nous les synthétisons pour les tester. Alors nous n’avons qu’un impact minime sur les animaux. »

Les reptiles testés par l’équipe de George Mason habitent la ferme d’alligators de St. Augustine, en Floride, zoo fondé dans les années 20 et qui, depuis près d’un demi-siècle, collabore avec l’Université de Floride pour des recherches sur la cinquantaine d’espèces de reptiles qu’elle abrite.

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Cocktail toxique à la surface de Mars


Il semble que l’idée d’aller coloniser Mars viens de prendre un coup. Elle serait toxique sur la surface
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Cocktail toxique à la surface de Mars

La planète Mars, photographiée en 2003 par le... (PHOTO ARCHIVES NASA VIA AP)

 

La planète Mars, photographiée en 2003 par le télescope Hubble Space.

PHOTO ARCHIVES NASA VIA AP

 

Agence France-Presse

Mauvaise nouvelle pour la quête d’une forme de vie martienne: la planète rouge serait «moins habitable» qu’escomptée en raison de la formation d’un «cocktail toxique» à sa surface sous l’effet du rayonnement ultraviolet, ont découvert des chercheurs.

Une équipe de l’École de physique et d’astronomie de l’Université d’Édimbourg s’est intéressée aux perchlorates, des sels présents en abondance sur Mars.

Ces composés, stables à températures modérées, constituent un puissant oxydant lorsqu’ils sont activés par exemple sous l’effet d’une hausse des températures. Sur Mars les températures sont froides. Mais l’équipe a découvert que le perchlorate pouvait également être activé sous le seul effet des UV.

«Nous avons démontré que lorsqu’on irradie les perchlorates avec un flux de rayons UV semblables à ceux sur Mars, ils deviennent bactéricides», indiquent les chercheurs dans une étude publiée jeudi dans la revue Scientific Reports.

À des concentrations de perchlorate similaires à celles que l’on trouve dans le régolithe martien (la fine couche de poussières à la surface), la bactérie Bacillus subtilis meurt «en quelques minutes», dans un environnement semblable à celui de cette planète, ont-ils observé dans leur laboratoire.

Pis encore, deux autres composés présents sur Mars, l’oxyde de fer et le peroxyde d’hydrogène, agissent en synergie avec les perchlorates, augmentant encore la mortalité des bactéries.

«Nos observations montrent que la surface actuelle de Mars est très nocive pour les cellules, sous l’effet d’un cocktail toxique d’oxydants, de perchlorates et de rayons UV», soulignent les chercheurs.

Les effets bactéricides des perchlorates irradiés par les UV «apportent une nouvelle preuve que la surface de Mars est létale pour les cellules et qu’elle rend inhabitable une grande partie des régions à la surface ou proches de la surface», disent-ils.

«Si nous voulons découvrir de la vie sur Mars, il faut prendre en compte ces résultats» et s’intéresser aux moyens de chercher de la vie sous la surface, dans des zones qui n’auront pas été exposées à de telles conditions, déclare à l’AFP Jennifer Wadsworth, coauteur de l’étude.

Il y a au moins une bonne nouvelle: avec un tel cocktail toxique, les contaminants biologiques apportés par les missions d’exploration martiennes ont «peu de chance de survivre», souligne l’étude.

Les perchlorates ont été découverts sur Mars pour la première fois par l’atterrisseur Phoenix de la NASA en 2008.

L’espoir de trouver de l’eau liquide sur Mars a été conforté en 2015 par la découverte de perchlorate de calcium dans le sol. Ce sel a en effet la propriété d’abaisser le point de congélation de l’eau, de sorte qu’elle reste liquide.

http://www.lapresse.ca

Après un cas d’infection, les autorités américaines déclarent qu’il ne faut pas manger son placenta


Manger du placenta humain, j’aurais l’impression de devenir cannibale. Les animaux le font, mais une maman humaine ? Il n’y a pas de preuves scientifiques sur les effets positifs de manger le placenta, et il ne semble pas avoir de norme spécifique pour éviter les bactéries
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Après un cas d’infection, les autorités américaines déclarent qu’il ne faut pas manger son placenta

 

PLACENTA | MATTHEW SHEALES via Flickr CC License by

PLACENTA | MATTHEW SHEALES via Flickr CC License by

Repéré par Claire Levenson

Repéré sur The Daily Beast

Aux Etats-Unis, un nourrisson a été hospitalisé pour une infection causée par les gélules de placenta ingérée par sa mère.

Selon les blogs d’accouchement naturel et plusieurs célébrités américaines, manger son placenta (en gélule, soupe ou milkshake) est un moyen formidable d’éviter la dépression post-partum et d’augmenter sa production de lait maternel.

Mais un cas d’infection rapportée par les autorités sanitaires américaines pourrait rendre difficile de défendre cette pratique. Dans l’Oregon, un nourrisson a contracté une infection respiratoire et a dû être hospitalisé car les gélules de placenta prises par sa mère étaient contaminées par des bactéries. La mère a transmise ses bactéries au bébé en l’allaitant. Les docteurs lui ont demandé de cesser de prendre les gélules de placenta déshydraté et le nourrisson a été guéri grâce à des antibiotiques.

«Le processus de mise en capsule du placenta n’éradique pas les pathogènes infectieux, donc l’ingestion de capsules de placenta doit être évitée» ont conclu les chercheurs du Centre pour le contrôle et la prévention des maladies (CDC).

Selon The Daily Beast, ce rapport est probablement l’évaluation officielle la plus critique de la consommation de placenta, depuis que cette pratique est devenue tendance il y a environ dix ans.

Un des problèmes est qu’il n’existe pas de normes officielles en ce qui concerne le traitement du placenta pour consommation. La seule indication est de chauffer les tissus à plus de 54 degrés pour deux heures afin de réduire les bactéries de samonellose.

Plusieurs entreprises proposent des formations pour être certifié en préparation de placenta, mais le secteur n’est absolument pas régulé.

Pour l’instant, aucune étude scientifique n’a montré que la consommation de placenta était bénéfique (ou dangereuse). Une étude publiée l’année dernière avait montré que les gélules de placenta ne donnaient pas plus de fer aux mères qu’un placeo de boeuf.

Une autre étude avait montré un effet anti-douleur de la consommation de placenta, mais seulement lorsque les tissus étaient consommés juste après l’accouchement.

http://www.slate.fr/

Avez-vous une peau à moustiques ?


Pourquoi les moustiques préfèrent certaines personnes que d’autres ? Pourquoi qu’à certains , nous sommes une cible de choix pour ses petites bêtes ? Qu’est-ce qui les attirent ?
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Avez-vous une peau à moustiques ?

 

Avez-vous une peau à moustiques ?

Le 27 juin 2017.

On se pose tous les ans la même question : existe-t-il une peau à moustique ? Mais il semblerait que ce n’est pas telle ou telle peau qui attire les moustiques, mais l’état physiologique des personnes piquées.

Explications.

Un ensemble de mécanismes physiologiques 

De nombreuses études ont déjà tenté de savoir si les moustiques préféraient un type de peau en particulier. Nous avons en effet souvent l’impression que ces nuisibles préfèrent certaines personnes et passent à côté d’autres potentielles victimes sans les toucher. Selon différents rapports, il semblerait que tout dépend de notre disposition physiologique.

Selon le site moustique-tigre.info, un « ensemble de mécanismes physiologiques » explique le choix des moustiques.

« Les moustiques sont attirés par l’odeur de la sueur, et plus particulièrement par certaines substances qui la composent, à savoir l’acide lactique, l’acide urique ou encore l’ammoniaque », ajoute le site de prévention.

Ces nuisibles sont également attirés par les environnement humides et chauds, ils ont donc plus tendance à s’intéresser à une personne qui revient du sport que par une personne au sec à l’ombre.

Les moustiques sont attirés par l’odeur des bactéries

Des chercheurs ont en effet avancé que les femmes enceintes et les personnes malades attirent davantage les moustiques, car elles dégagent davantage de CO2. Le moustique sera aussi attiré par certaines odeurs de peau qui ne sont accessibles à l’être humain. Ces odeurs sont émises par les bactéries présentes à la surface de la peau et plus il fait chaud, plus le nombre de bactéries augmente et plus les moustiques affluent.

Après, nous ne réagirons pas tous de la même manière à une piqûre de moustique. Certains ne ressentiront que quelques démangeaisons après une piqûre, d’autres souffriront de réactions inflammatoires importantes. Il se peut aussi que la lésion provoquée par la piqûre s’infecte, auquel cas, il est plus prudent de se rendre chez le médecin ou le pharmacien pour qu’il la désinfecte et vous dise si c’est préoccupant ou pas. 

Marine Rondot

http://www.passeportsante.net