Les toutes premières étapes du déroulement de l’ADN observées pour la première fois

Ce processus essentiel à la vie permet à l’ADN de se diviser et de se multiplier. Les scientifiques ont donc visualisé l’instant précis où les hélicases, des protéines, viennent briser les chaînes de l’ADN, action à l’origine de sa réplication.

L’étude structurale publiée dans Nature en mars 2025 explore les mécanismes dynamiques par lesquels les hélicases hexamériques déroulent l’ADN lors de la réplication, un processus fondamental pour la vie3. En combinant des techniques de cryo-microscopie électronique (cryo-EM) et des analyses conformationnelles, les chercheurs ont décrypté le rôle clé d’un " commutateur entropique " dépendant de l’hydrolyse de l’ATP dans la séparation des brins d’ADN.

Mécanisme d’un " commutateur entropique "

L’hélicase LTag du virus SV40, modèle étudié ici, agit comme une machine moléculaire à six sous-unités. Son mouvement le long du brin d’ADN " guide " (orienté 3′→5′) s’accompagne de changements structuraux cycliques :

- Les boucles de liaison à l’ADN se réorganisent en escalier, coordonnant l’hydrolyse de l’ATP et la translocation de l’ADN.

- Un réseau d’interactions (résidus H513, K512, R456) stabilise le brin guide tout en forçant la séparation du brin complémentaire via un " coin " structural formé par les sous-unités D et E3.

Implications pour la réplication

Les structures obtenues à haute résolution révèlent :

- Une flexibilité conformationnelle intrinsèque permettant un déroulement continu de l’ADN, malgré les limites techniques des études précédentes.

- Une conservation probable du mécanisme chez les hélicases eucaryotes (comme le complexe CMG), suggérant un paradigme universel pour la réplication3.

Innovations méthodologiques

L’utilisation de l’analyse de variabilité tridimensionnelle (3DVA) a permis de visualiser des états transitionnels précédemment inaccessibles, éclairant la dynamique réelle du déroulement plutôt que des instantanés statiques3.

Cette avancée ouvre des perspectives pour comprendre les dysfonctionnements liés à la réplication dans les maladies génétiques et les infections virales, tout en offrant un cadre pour le développement de thérapies ciblant ces mécanismes



 

La fécondation de l'ovule produit un feu d'artifice : la preuve en vidéo

Quand un spermatozoïde rencontre un œuf... cela fait littéralement des étincelles ! Et pour la première fois, des images de cet intrigant phénomène ont pu être obtenues, grâce à des techniques ultra-sophistiquées.

Microscopie par fluorescence, rayons X, microscopie électronique à balayage, spectroscopie et tomographie ont permis à une équipe multidisciplinaire de chercheurs américains de percer le mystère de ces éclats. Ils se manifestent par quatre ou cinq vagues un instant après la fécondation, c'est-à-dire la pénétration d'un spermatozoïde dans un ovule.

En utilisant des ovules de souris, Emily L. Que et ses collaborateurs ont découvert que la jolie lueur (visible dans la vidéo ci-dessous) est due à l'émission simultanée de dizaines de milliers de vésicules présentes sous la surface de l'ovule, dont chacune contient un million d'atomes de zinc.

On savait déjà que l'ovule nécessite de grandes quantités de zinc pour sa maturation, et que l'expulsion massive de ces atomes de métal de l'ovule est une étape fondamentale pour qu'il se transforme progressivement en un embryon. Dès lors, il commence à se diviser, selon le processus de l’embryogenèse qui formera le fœtus.

A présent, la découverte que ce sont des vésicules qui se chargent de transporter le zinc à l'extérieur de la cellule, un mécanisme appelé exocytose, pourrait permettre aux biologistes d'améliorer les techniques de fécondation in vitro.

L'émission de ces feux d'artifice de zinc est en effet un signe de bonne santé de l'ovule fécondé : une information utile pour les biologistes travaillant dans l'aide médicale à la procréation, qui pratiquent différentes fécondations puis choisissent certains embryons à implanter dans l'utérus de la future mère.

Mais il n'y a pas que les ovules qui déchargent des paquets de zinc : certains neurones et les cellules pancréatiques larguant l'insuline le font également. Mieux comprendre ces mécanismes servira peut-être aussi dans les neurosciences et en diabétologie. 



 

Comment le cerveau détecte des modèles à notre insu

Les neurones de certaines zones du cerveau intègrent les informations " quoi " et " quand " pour discerner l'ordre caché des événements qui se produisent en temps réel.

Cette capacité du cerveau humain à détecter des motifs complexes sans pensée est nommée " apprentissage implicite ".

L'étude principale

Des chercheurs de l'Université de Cambridge ont mené une expérience utilisant des séquences de sons pour étudier comment le cerveau apprend et prédit des motifs. Les participants devaient appuyer sur un bouton lorsqu'ils entendaient un son cible, sans savoir que certains fils suivaient des séquences spécifiques.

Résultats clés

- Les participants ont réagi plus rapidement aux sons cibles lorsqu'ils faisaient partie de séquences répétitives, même s'ils n'étaient pas conscients de ces motifs.

- L'imagerie cérébrale a révélé une activité accumulée dans les régions auditives et motrices du cerveau en réponse aux séquences prévisibles.

Conséquences

Cette recherche démontre que notre cerveau est capable d'apprendre et de prédire des motifs complexes sans que nous en soyons conscients. Cette capacité pourrait jouer un rôle crucial dans divers aspects de notre vie quotidienne, de l'apprentissage du langage à la navigation dans des environnements sociaux complexes.

Perspectives d'avenir

Les chercheurs espèrent que cette étude ouvrira la voie à une meilleure compréhension des troubles neurologiques et psychiatriques, ainsi qu'à de nouvelles approches en matière d'éducation et d'apprentissage.

Des recherches archéologiques menées en Crète, dans le sud de la Grèce, ont livré la première preuve au monde que les ancêtres de l'homme ont pris la mer il y a plus de 130.000 ans, a annoncé lundi le ministère grec de la Culture.
A l'issue de deux ans de fouilles autour de la localité de Plakia, dans le sud de l'île de Crète, une équipe gréco-américaine a mis au jour des pierres taillées paléolithiques, remontant de 700. 000 à 130.000 ans, a indiqué le ministère dans un communiqué.
Ces trouvailles, qui attestent pour la première fois d'une installation d'hominidés sur l'île avant le néolithique (7.000 - 3.000 ans avant JC), apportent aussi "la plus ancienne preuve de navigation au monde", selon le communiqué.
Les outils, des "haches", ont été trouvés près de vestiges de "plate-formes marines remontant à au moins 130.000 ans (...) ce qui apporte la preuve de voyages marins en Méditerranée des dizaines de milliers d'années plus tôt que ce que nos connaissances établissaient jusque là", a relevé le ministère.
Ces découvertes, faites près de la très touristique plage de Prévéli, "modifient aussi l'estimation des capacités cognitives des premières espèces humaines", les outils retrouvés renvoyant à des populations d'"homo erectus et homo heidelbergensis", ajoute le communiqué.
Selon leurs directeurs, l'américain Thomas Strasser et la grecque Eléni Panagopoulou, ces fouilles jettent une nouvelle lumière sur l'histoire "de la colonisation de l'Europe par des hominidés venus d'Afrique", jusque-là considérée comme s'étant faite à pied. "L'approche d'un peuplement de l'Europe seulement par la terre doit clairement être repensée (...) il y a peut-être eu des routes maritimes empruntées par des navigateurs sur de longues distances" écrivent ces chercheurs dans un article publié par Hespéria, le bulletin de l'Ecole américaine d'archéologie d'Athènes (consultable sur le site www.ascsa.edu.gr). Ils relèvent par contre ne pas pouvoir en l'état déterminer d'où venaient les hôtes paléolithiques de Crète, "une origine africaine ou proche-orientale étant aussi probable qu'une provenance d'Anatolie ou de Grèce continentale".

Shakespeare est un homme océan; Shakespeare est Terre; Shakespeare est élément; Shakespeare est toute la Nature; Shakespeare est un Tout. "Comme Homère, Shakespeare est un homme cyclique. Ces deux génies ferment les deux premières portes de la barbarie, la porte antique et la porte gothique." Chez Shakespeare, Hugo admire "une force démesurée, un charme exquis, la férocité épique, la pitié, la faculté créatrice, la gaîté, cette haute gaîté inintelligible aux entendements étroits, le sarcasme, le puissant coup de fouet aux méchants, la grandeur sidérale, la ténuité microscopique, une poésie illimitée qui a un zénith et un nadir, l'ensemble vaste, le détail profond, rien ne manque à cet esprit. On sent, en abordant l'oeuvre de cet homme, le vent énorme qui viendrait de l'ouverture d'un monde. Le rayonnement du génie dans tous les sens, c'est là Shakespeare."
La popularité actuelle de Shakespeare fait oublier le succès relatif qu'il connut de son vivant et la longue éclipse de renommée qui allait suivre sa mort. Il fut raillé et vilipendé par tous les plus grands esprits au XVIIe et XVIIIe et l'unanimité de la critique à son endroit déconcerte aujourd'hui. On le juge artificiel, industrieux, sans grâce, grossier; on l'accuse de plagiat, de n'être qu'"un corbeau paré des plumes d'autrui". Pope, Dryden s'en moquent sans retenue. Voltaire qui le découvre lors de son voyage en Angleterre en 1728, prend plaisir à tirer sur "l'histrion barbare". S'adressant au Cardinal de Bernis, il disait: "Faites de jolis vers, délivrez-nous, monseigneur, des fléaux, des welches, de l'académie du roi de Prusse, de la bulle Unigenitus, [...] et de ce niais de Shakespeare! Libera nos, Domine." Il en fera tant qu'on finira malgré tout par s'intéresser de plus près, des deux côtés de la Manche, à l'oeuvre de Shakespeare. Furieux, Voltaire devra reconnaître sur le tard, que la grandeur de Shakespeare était faite pour résister à ses traits les plus cruels; déjà à ce moment, la gloire de Shakespeare éclipsait celle des plus grands auteurs français. Les deux Hugo réhabiliteront définitivement Shakespeare.

L’un des secrets des calmars révélé : comment la date de naissance influence leur comportement amoureux ?

​​​Des chercheurs ont découvert un lien surprenant entre le mois de naissance des calmars et leur sexualité. Les céphalopodes basent définitivement leur stratégie d’accouplement sur leur date de naissance.

- Une étude de l'Université de Tokyo révèle que le mois de naissance des calmars influence leur stratégie de reproduction.

- Les calmars nés en début d'année sont plus susceptibles de devenir des combattants, tandis que ceux nés plus tard adoptent des stratégies de reproduction plus discrètes.

- Cette découverte souligne l'effet d'âge relatif chez les calmars, similaire à celui observé chez les humains, et ouvre la voie à de futures recherches sur l'influence environnementale.

Les céphalopodes qui regroupent les mollusques marins à tentacules sont réputés pour être des animaux particulièrement intelligents. Ils sont même considérés comme étant les plus intelligents des invertébrés. Le calmar ne fait pas exception à la règle avec son évolution cognitive.

Une nouvelle étude publiée dans la revue Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences met en lumière une nouvelle facette du comportement des calmars qui était jusqu’à présent inconnue. Cela concerne leur sexualité et plus spécifiquement leur stratégie d’accouplement pendant la période de reproduction.

Le mois de naissance détermine le comportement des calmars

Des chercheurs de l’université de Tokyo ont découvert que le mois de naissance des calmars impacte directement cette stratégie de reproduction. En clair, les mâles ne se comportent pas de la même manière en fonction de leur date de naissance.

Pour arriver à cette conclusion, les chercheurs ont étudié l’espèce japonaise Yari-ika (Heterololigo bleekeri). Ils ont suivi 201 calmars mâles et 68 femelles en âge de reproduction. Les résultats de l’étude sont sans appel.

Il faut savoir que les calmars mâles ont plusieurs stratégies de reproduction. Les plus gros n’hésitent pas à combattre leurs congénères rivaux afin d’imprégner la femelle. Ils montent aussi la garde pendant qu’elle pond ses œufs.



 

La biominéralisation est le processus physiologique qui permet aux organismes vivants d’élaborer une structure minérale, le biominéral. Un biominéral se distingue de son équivalent purement minéral par la présence de molécules organiques qui lui confèrent des propriétés spécifiques telles qu’une meilleure résistance à la fracture. Parmi les nombreux biominéraux on peut citer quelques exemples comme les os et les dents des animaux, la coquille des mollusques mais aussi le squelette des coraux. En construisant leur squelette, les coraux édifient les récifs coralliens qui sont responsables, avec les coccolithophores et les foraminifères, de la majorité des dépôts calcaires à la surface du globe. Dans la mesure où le biominéral formé chez les coraux est du carbonate de calcium, on parle également de calcification pour décrire le processus.

Les équipes de Physiologie/Biochimie et Ecophysiologie coralliennes du Centre Scientifique de Monaco développent des recherches centrées sur la biominéralisation des coraux et ses interactions avec notre environnement. Le choix de cette thématique est justifié par le rôle majeur joué par la calcification dans le contrôle du climat et dans le modelage des paysages géologiques. La calcification est en effet, avec la respiration et la photosynthèse, l'un des mécanismes qui contrôlent la concentration en gaz carbonique (CO2), important gaz à effet de serre dans notre atmosphère. D'autre part, les squelettes des coraux constituent des enregistrements des conditions physico-chimiques (température, concentration en CO2, nutriments) qui prévalaient au moment de leur dépôt, et à ce titre on les qualifie d'archives environnementales. La lecture de ces archives par les paléoclimatologistes, au même titre que celles incluses dans les glaces polaires et dans les cernes des arbres, devrait permettre une meilleure prévision de l'évolution de notre climat. 

En plus de son intérêt dans le domaine des sciences environnementales, la biominéralisation est également un processus clé dans de nombreux autres domaines : santé humaine (processus d'ostéogenèse, chirurgie orthopédique...), chimie des matériaux (biomatériaux et nanotechnologies). Enfin certains biominéraux présentent une haute valeur économique et culturelle, comme le squelette axial du corail rouge ou les perles des huîtres.

La musique influencerait le goût de l'emmental, selon une expérience suisse
L'emmental est sensible à la musique : telle est la conclusion d'une expérience menée pendant plusieurs mois par la Haute école des arts de Berne, dans une cave d'affinage de Berthoud, dans le nord-ouest de la Suisse.
Après six mois et demi d'affinage au son du rock de Led Zeppelin, de la musique de Mozart ou du rap d'A Tribe Called Quest, les organisateurs ont annoncé jeudi 14 mars que les fromages de Beat Wampfler, fromager-affineur de cette commune située dans la vallée de l'emmental, présentaient des goûts différents, en lien avec les mélodies qu'ils avaient "écoutées".
Le top, le fromage affiné au hip-hop
"Nous avons fait deux enquêtes, l'une scientifique, l'autre avec un jury d'experts [culinaires] et les deux sont arrivées à la conclusion qu'il y a des différences de goût et de parfum, selon la musique avec laquelle le fromage a été affiné. Cela nous réjouit beaucoup que cette expérience produise un résultat si positif", s'est félicité Peter Kraut, directeur adjoint du département musique de la Haute école des arts de Berne et porte-parole du jury.
Depuis août dernier, les petites meules de fromage étaient installées dans des boîtes en bois ouvertes avec en dessous une enceinte leur diffusant de la musique en continu. Au programme : La Flûte enchantée de Mozart, de la techno, Stairway to Heaven de Led Zeppelin ou encore un morceau du groupe de hip-hop A Tribe Called Quest.
Un fromage non sonorisé servait de référence, tandis que d'autres étaient bercés par des sons continus de différentes fréquences. "Le groupe de fromages qui a écouté du hip-hop et de la fréquence basse était vraiment sur des notes beaucoup plus douces, beaucoup plus florales", a jugé le chef cuisinier suisse Benjamin Luzuy, qui faisait partie du jury d'experts. Selon le communiqué de presse de la Haute école des arts de Berne, "le fromage soumis au hip-hop se révèle particulièrement fruité tant en termes d'odeur que de goût et se distingue donc clairement des autres échantillons".

Quand les manchots font la tortue.
Chaque année, les manchots empereurs mâles réalisent une petite prouesse. Juste après la ponte, et alors que les femelles sont parties pêcher à des centaines de kilomètres de là, ils restent couver le précieux oeuf sur la banquise durant plus de soixante jours. Pour résister aux rigueurs de l'hiver austral - jusqu'à -30 °C et des vents pouvant souffler jusqu'à 200 kilomètres/heure -, une seule solution: se serrer les uns contre les autres au sein d'une formation compacte, appelée la "tortue". Les chercheurs ont montré qu'à l'intérieur d'une tortue, les températures peuvent avoisiner les 37 °C, soit une température proche de la température corporelle du manchot. Néanmoins, ce qui se passait au sein de cette tortue restait encore mystérieux...
Grâce à des vidéos tournées près de la base scientifique française de Dumont d'Urville, en Antarctique, et au travail de modélisation effectué par une équipe de biophysiciens allemands, on en sait désormais plus sur le fonctionnement intime des tortues. Elles bougent imperceptiblement, toutes les demi-minutes environ, selon une onde de propagation proche de ce qui se passe dans les embouteillages automobiles. "Il suffit qu'un individu, situé au centre ou en périphérie de la tortue, se déplace d'un ou deux centimètres, pour que l'ensemble du groupe se mette à bouger. Pour éviter que l'air froid ne s'engouffre, son voisin comble l'espace laissé vacant, et ainsi de suite...", décrit André Ancel, chercheur CNRS au Département d'écologie, physiologie et éthologie de l'Institut pluridisciplinaire Hubert Curien, qui cosigne l'article paru dans le New Journal of Physics.
L'intérêt de ces déplacements incessants est que les individus exposés au froid, sur les bords de la tortue, soient remplacés régulièrement. Mais ce ne serait pas le seul intérêt. Les chercheurs tentent désormais de déterminer si ces "vagues" régulières n'ont pas aussi la fonction de faire tourner l'oeuf entre les pattes du mâle, afin que sa température reste homogène (il est exposé à la fois à la chaleur de la poche incubatrice du père et au froid des pattes sur lesquelles il est posé).

Depuis la création de l'État d'Israël en 1948, la prison occupe une place centrale dans les rapports de domination structurant le quotidien de la population palestinienne. Au fil des années, l'administration coloniale a superposé deux systèmes juridiques, créant une " disparité légale " sur une base ethnique : pour un crime de même nature et commis au même endroit, un Palestinien sera jugé par un tribunal militaire, alors qu'un colon le sera par un simple tribunal civil. Ce principe discriminatoire vaut pour tous les Palestiniens, qu'ils soient de Cisjordanie, de Jérusalem, citoyens d'Israël ou qu'ils résident à l'étranger. Considérés comme une population suspecte dans son ensemble, ils sont assimilés à une menace pour l'État, avec le statut de " détenus de sécurité ". Sur ce fondement, ils font l'objet d'un régime de détention administrative qui permet une incarcération illimitée, sans accusation formelle ni procès, et pour des motifs secrets auxquels leurs avocats n'ont pas accès. Pouvant durer six mois et renouvelables indéfiniment par un juge militaire, les détentions de ce type concernent aujourd'hui plus de 3400 Palestiniens. […]

Depuis le 7 octobre 2023, les rares informations qui filtrent sur la situation des prisonniers font état de conditions proches de la survie. Une enquête de Cable News Network (CNN) a donné une large place aux récits de torture à l'électricité et de viols dans la prison israélienne de Sde Teiman (" Strapped down, blindfolded, held in diapers : Israeli whistleblowers detail abuse of Palestinians in shadowy detention center ", CNN, 11 mai 2024). Les pressions sur les prisonniers se durcissent partout, y compris dans les quartiers pour femmes. Le 1er décembre dernier, l'association Addameer déplorait la mort de 47 détenus dans un communiqué : " un chiffre historique comparé aux autres grandes révoltes et mouvements de résistance ". Le nombre de malades par privation de soins et de nourriture et la détention croissante de personnes blessées ont explosé. À la mi-décembre, l'organisation dénombrait 90 femmes emprisonnées, contre 33 avant le 7-Octobre, sans compter celles retenues dans des lieux de détention secrets.