Comment le cerveau se construit au cours du développement de l'embryon, un mystère encore aujourd'hui.

Vendredi l 14-09-2018

Le Laboratoire de Génétique du Développement(Eric Bellefroid, Biopark, Faculté des Sciences) étudie depuis plusieurs années chez la souris le rôle des facteurs de transcription Dmrt5/Dmrta2et Dmrt3 dans le développement du cerveau. Les facteurs de transcription Dmrt3 et Dmrt5/Dmrta2 sont exprimés très tôt dans l'embryon au niveau du télencéphale, la vésicule la plus antérieure qui apparait dans le tube neural au cours du développement du cerveau. Ils sont exprimés uniquement dans la partie dorsale du télencéphale à l'origine du cortex cérébral, une des structures majeures de notre cerveau et le siège des fonctions cognitives.

En éliminant génétiquement l'un ou l'autre de ces deux facteurs de transcription, les chercheurs avaient déjà démontré que ceux-ci sont des régulateurs essentiels de la croissance du cortex cérébral et que leur concentration au sein des cellules progénitrices des neurones corticaux joue un rôle crucial dans la spécification des différentes aires du néocortex (aires motrice, sensorielle ou encore visuelle).

De nouveaux résultats de l'équipe publiés dans la revue scientifique J. of Neuroscience en dévoile encore un peuplus sur le rôle complexe de ces facteurs de transcription. En collaboration avec le laboratoire du Dr. Elizabeth Grove (Chicago), Elodie Desmaris et ses collègues ont découvert que l'absence combinée des deux facteurs induit une expansion des structures ventrales télencéphaliques au détriment du cortex, pratiquement absent dans les doubles mutants. A l'inverse, la surexpression de l'un de ces facteurs de transcription, Dmrt5, dans les progéniteurs du télencéphale ventral bloque la formation des éminences ganglionnaires, des structures dérivées des progéniteurs de la partie ventrale télencéphalique. Mécanistiquement, les résultats obtenus révèlent que les facteurs de transcription Dmrt3 et Dmrt5 coopèrent entre-eux et avec d'autres facteurs de transcription pour réprimer l'expression du gène, Gsx2, un déterminant majeur des structures ventrales télencéphaliques.

Cette étude révèle donc une nouvelle fonction importante des facteurs de transcription Dmrt3 et Dmrt5 dans la définition de ce qui est dorsal et ventral dans la vésicule télencéphalique, une étape initiale primordiale dans la construction de notre cerveau.

Bientôt un voyage dans le temps climatique?

Jeudi l 06-09-2018

Collecter de la glace vieille de plus de 1,2 millions d'années pour comprendre l'évolution du climat. C'est un des grands défis actuels en glaciologie. Où trouver cette glace ? La base de la calotte antarctique, en-dessous d'une couche de glace de plusieurs km ! Dans une étude parue dans le journal « The Cryosphere », Brice Van Liefferinge et Frank Pattyn, du Laboratoire de glaciologie de la Faculté des Sciences de l'ULB ainsi que leurs collègues américains et allemands, ont mis en évidence des sites prometteurs au centre de la calotte où pourrait se trouver cette glace ancienne.

Les sites idéaux ? Là où l'épaisseur de glace est suffisamment épaisse pour avoir emmagasiné les informations des cycles climatiques passés et notamment la réorganisation naturelle du climat qui s'est produite entre 0,9 et 1,2 Ma, période cruciale dans l'histoire climatique. Actuellement, les mesures des conditions à la base de la calotte antarctique n'ont été obtenues que sur quelques sites de forage et ne remonte que jusqu'à 800.000 ans. Mais l'épaisseur de glace doit également être suffisamment faible pour empêcher la fonte à la base de la couche de glace et donc la disparition de la glace ancienne. La glace a un effet isolant et la calotte a tendance à garder la chaleur fournie par la terre, chaleur qu'on appelle le flux géothermique. Ils ont modélisé et produit une carte des valeurs seuils du flux géothermique, c'est-à-dire la valeur maximum qui permet de limiter la fonte à la base de la calotte. Ces valeurs ont été comparées statistiquement aux ensembles de données de flux géothermique existants pour obtenir une distribution probabiliste des conditions gelées et dégelées. Ils ont combiné cette modélisation avec des nouvelles données radar à haute résolution spatiale de l'épaisseur de glace et de la topographie du lit rocheux sur lequel la glace est posée.

Cette étude permet de réduire les incertitudes sur les sites idéaux pour trouver glace ancienne notamment dans la région de Dome Fuji et de Dome Concordia, au centre de la calotte antarctique. Les équipes de chercheurs vont cet hiver (été antarctique) partir sur le terrain pour observer de plus près les sites mis en évidence dans cette étude, et préparer le but ultime, le forage ... la cible se rapproche !

Le caractère des blattes influence leurs décisions

Lundi l 03-09-2018

Selon qu'elles soient 'timides' ou 'téméraires', les blattes américaines vont jouer un rôle différent dans les décisions collectives. Les blattes américaines peuvent nous apprendre beaucoup sur les processus de prise de décisions collectives. En effet, les Periplaneta americana choisissent ensemble le site où elles vont se reposer, et sont donc un modèle d'étude des mécanismes gouvernant les décisions collectives.

Récemment des différences de personnalité ont été mise en évidence chez ces blattes: certains individus sont téméraires et explorateurs et d'autres plus prudents. Les individus prudents ou timides ont une forte tendance à s'agréger rapidement et sortent rarement de l'abri. Au contraire, les individus téméraires passent longtemps à explorer l'arène et sa probabilité de s'abriter est faible. Dans une nouvelle étude publiée dans PlosOne, Isaac Planas-Sitjà, Stamatios C. Nicolis, Grégory Sempo et Jean-Louis Deneubourg, chercheurs au Centre Interdisciplinaire de Phénomènes Non-linéaires et de Systèmes Complexes (Faculté des Sciences), montrent que ces personnalités influencent la vitesse de prise de décision collective et la cohésion du groupe.

Le chercheur a placé des groupes de 16 blattes face à un choix binaire entre différents abris et observé leur comportement pendant 3 jours consécutifs. Il a composé des groupes homogènes constitués exclusivement de blattes 'timides' ou 'téméraires' ainsi que des groupes contrôle (composition aléatoire). Les résultats montrent que les groupes composés de blattes 'timides' ont une dynamique d'agrégation plus rapide, avec plus de blattes abritées à la fin de l'expérience sous l'abri sélectionné. En d'autres mots, les groupes 'timides' s'agrègent plus rapidement et atteignent des consensus plus marqués que des groupes 'téméraires'. Le chercheur a également observé que les groupes de téméraires montrent une plasticité comportementale plus grande: au sein de ceux-ci, certaines blattes acquièrent des comportements de timides au cours des expériences: s'agrègent plus rapidement et augmentent sont temps de séjour. De lors, ces individus avec grande plasticité contribuent à nucléer les consensus et permettent aux groupes 'téméraires' de s'agréger plus rapidement et contrebalancer la manque d'individus 'timides'.

Chez les blattes comme dans notre société, la prise de décision dépend donc des préférences individuelles ainsi que des communications entre les individus.

The interplay between personalities and social interactions affects the cohesion of the group and the speed of aggregation
par Planas-Sitjà, Isaac ;Nicolis, Stamatios ;Sempo, Grégory ;Deneubourg, Jean-Louis
Référence PloS one, 13, 8, page (1-13)

Un mystère de la communication cellulaire percé !

Mardi l 28-08-2018

En étudiant le développement des vaisseaux sanguins du cerveau, les chercheurs du Laboratoire de Signalisation Neurovasculaire (Faculté des Sciences, ULB Neuroscience Institute et Welbio) ont établi les bases moléculaires de la spécificité de la signalisation Wnt. Il s'agit d'une voie de communication cellulaire ancestrale, dont les dysfonctionnements peuvent être à l'origine de nombreuses maladies. Avec 10 récepteurs et 19 ligands se reconnaissant entre eux, les chercheurs se demandaient comment les cellules de notre corps parviennent à interpréter ces multiples signaux Wnt et à enclencher une réponse adéquate.

En 2015, le laboratoire de signalisation neurovasculaire révélait que pour pouvoir envahir le cerveau en activant la voie Wnt, les cellules endothéliales se devaient d'exprimer deux protéines à leur surface : le GPCR d'adhésion Gpr124 et la glycoprotéine Reck. C'est en étudiant le mécanisme moléculaire par lequel Gpr124 et Reck activent la voie Wnt, que les chercheurs, emmenés par Benoit Vanhollebeke, ont réussi à déchiffrer le « code Wnt ».Gpr124 et Reck permettent en effet aux cellules endothéliales du cerveau de ne répondre que au ligand Wnt7. Leur travaux démontrent que Reck lie avec une affinité micromolaire et très spécifiquement un domaine protéique intrinsèquement désordonné de Wnt7. La disponibilité de Wnt7 ainsi reconnu par Reck, pour la signalisation Frizzled repose sur l'interaction entre Gpr124 et Disheveled. Par polymérisation, Disheveled recrute Gpr124 et le ligand Wnt7 associé à Reck dans des signalosomes Wnt/Frizzled/Lrp5/6 dynamiques, entraînant une augmentation des concentrations locales de Wnt7 disponibles pour la signalisation Frizzled. Ce travail révèle de la sorte les déterminants structurels à la base de la diversification fonctionnelle des membres de la famille Wnt.

La clé de la spécificité de la voie Wnt tiendrait donc à ces « modules de décodage », composés de plusieurs protéines, qui correspondent à un ligand précis et orientent la réponse cellulaire vers une voie ou l'autre. Détaillées dans le journal scientifique Science, ces découvertes permettront aux chercheurs d'affiner leur compréhension de la signalisation Wnt et de ses multiples réponses. Ceci permettrait également d'envisager de nouveaux traitements de maladies, comme les cancers ou des maladies neurovasculaires.

Le travail a été réalisé avec l'appui de l'équipe d'Abel Garcia-Pino (Laboratoire de Microbiologie Cellulaire et Moléculaire, Faculté des Sciences, Welbio), d'une équipe de l'UCL (David Alsteens, Welbio) et du Max Planck Institute de Bad Nauheim, en Allemagne (Didier Y R Stainier).

Référence complète: A molecular mechanism for Wnt ligand-specific signaling. Eubelen M*/Bostaille N*, Cabochette P, Gauquier A, Tebabi P, Dumitru AC, Koehler M, Gut P, Alsteens D, Stainier DYR, Garcia-Pino A, Vanhollebeke B. Science. 2018 Aug 17;361(6403). pii: eaat1178. doi: 10.1126/science.aat1178.

* Equal contributors.

Mardi l 13-11-2018
Plus de 1.5°C? Adieu Antarctique et Groenland!

Que deviendraient les calottes polaires dans un monde plus chaud d' 1,5 °C, si l'atténuation du changement climatique récemment mise en relief par le GIEC (Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat) était atteinte (COP21, accord de Paris) ? Un examen de l'état des connaissances suggère que les prévisions actuelles sur ce sujet sont incertaines en raison de la compréhension limitée des changements de la circulation atmosphérique autour du Groenland et de la circulation océanique autour de l'Antarctique. Cependant, l'étude conclut qu'il est important de limiter le réchauffement de la planète d'ici 2100 à 1,5°C pour minimiser le risque d'atteindre des points de basculement qui accéléreraient considérablement la perte de masse.

Aujourd'hui, en raison des activités humaines provoquant un réchauffement global, la montée du niveau de la mer est d'environ 4 mm par an et est en pleine accélération. Les principales contributions à cette hausse sont l'expansion thermique des océans, la fonte des glaciers et, de plus en plus importante, la fonte des calottes polaires du Groenland et de l'Antarctique. Ces calottes polaires sont communément appelées les " géants endormis " de la Terre car dans l'éventualité où elles fondraient totalement, elles feraient monter le niveau des mers de plus de 70 mètres. Si une perte de glace très importante nécessite évidemment des échelles de temps longues (plusieurs millénaires), elle peut néanmoins être engagée sous quelques générations humaines. On estime en effet que les deux calottes polaires peuvent atteindre des points de basculement dès un réchauffement supérieur à une limite de 1,5 à 2,0 °C, entraînant une perte de masse irréversible. Pour le Groenland, cela est dû à la fonte accrue de la calotte polaire, tandis que pour l'Antarctique, cela est dû aux instabilités marines de certains secteurs de la calotte polaire, en particulier de la calotte polaire de l'Antarctique de l'Ouest. Atteindre ces points de basculement entraînerait une élévation du niveau de la mer de plusieurs mètres sur des échelles de temps allant de siècles aux millénaires, ce qui remettrait en cause l'existence même des petits États insulaires qui se feraient submerger, et aurait des conséquences dramatiques pour les villes côtières du monde entier.

The Greenland and Antarctic ice sheets under 1.5°C global warming
Pattyn, Frank, Catherine Ritz, Edward Hanna, Xylar Asay-Davis, Rob DeConto, Gaël Durand, Lionel Favier, Xavier Fettweis, Heiko Goelzer, Nicholas R. Golledge, Peter Kuipers Munneke, Jan Lenaerts, Sophie Nowicki, Antony J. Payne, Alexander Robinson, Hélène Seroussi, Luke D. Trusel, and Michiel van den Broeke (2018). Nature Climate Change. Doi:10.1038/s41558-018-0305-8

Mercredi l 31-10-2018
François Reniers récompensé par l'AVS

François Reniers (Chimie analytique et chimie des interfaces, Faculté des Sciences) a été élu « Fellow de l'AVS » (American Vacuum Society). Cette distinction lui a été remise pour sa contribution pionnière à la synthèse par plasma atmosphérique de revêtements organiques, inorganiques et hybrides présentant une grande variété de propriétés fonctionnelles et pour la conversion de CO2 en molécules utiles par décharge à barrière diélectrique.

Cette distinction devrait permettre au chercheur et à son équipe de développer encore un peu plus la recherche portant sur la physico-chimie des plasmas atmosphériques froids. Bien que récent, ce domaine présente des perspectives d'applications sociétales et environnementales considérables. Ces plasmas commencent maintenant à être utilisés dans l'industrie (dépôt de couches intelligentes, semiconducteurs), dans le domaine biomédical (traitement de tumeurs, développement de matériaux biocompatibles, stimulation immunitaire, stérilisation,...), et dans l'environnement (piles à combustibles, conversion de gaz, destruction de molécules toxiques, désinfection de l'eau, agriculture urbaine).

Jeudi l 18-10-2018
Michel Godefroid docteur honoris causa de de l'Université de Malmö

Michel Godefroid, Professeur au Département de Chimie de l'ULB, reçoit les insignes de docteur honoris causa de de l'Université de Malmö (Suède).

Michel Godefroid est extrêmement actif au sein de réseaux de recherche internationaux et a notamment un partenariat privilégié avec le groupe de physique nucléaire de l'Université de Malmö depuis plus de 20 ans. La distinction qu'il y recevra couronne les recherches de pointe qu'il mène au sein du Service de Chimie Quantique et Photophysique de l'ULB (Faculté des Sciences) dans l'étude théorique des structures atomiques.

Ses recherches visent à mieux comprendre la structure des atomes, par le développement de méthodes de mécanique quantique et le calcul de certaines de leurs propriétés fondamentales (niveaux d'énergie, affinités électroniques, vitesses de transition radiatives et non-radiatives, structures hyperfines, polarisabilités des atomes neutres et des ions chargés négativement etc.). Ces travaux trouvent un écho et des applications dans des disciplines variées de la physique et de la chimie, allant des plasmas à l'astrophysique en passant par la physique nucléaire.

Michel Godefroid présentera le 18 octobre 2018 à l'Université de Malmö un exposé intitulé « The Atom – A wonderful tool for probing and understanding our Universe ». Le titre d'« Honorary Doctorate » de l'Université de Malmö lui sera remis le vendredi 19 octobre 2018, lors d'une cérémonie officielle.

Jeudi l 18-10-2018
Le Réseau des Musées de l'ULB fête ses 15 ans

Le Réseau des Musées de l'ULB fédère musées et collections de l'Université, répartis sur 4 campus bruxellois (Auderghem, Erasme, Plaine, Solbosch) et 2 sites wallons (Charleroi-Parentville, Treignes). Il fête cette année ses 15 ans d'existence.

À cette occasion, et dans le cadre de la Journée européenne du Patrimoine académique (Universeum), il offrira un florilège de 15 ans d'animations phares organisées lors d'événements communs. Rendez-vous le 15 novembre pour découvrir des pièces uniques, sur les différents sites de l'ULB.

Pour plus d'information concernant les expositions, les lieux et les horaires, visitez le site des Musées de l'ULB.

Mercredi l 10-10-2018
On the use of stable isotopes as deliberate tracers to elucidate ecosystem functioning

Le service de Biogéochimie et Modélisation du Système Terre (BGEOSYS) du Département Géosciences, Environnement et Société (DGES) a le plaisir de vous inviter à la conférence facultaire organisée dans le cadre du meeting de clôture du projet européen C-Cascades:

On the use of stable isotopes as deliberate tracers to elucidate ecosystem functioning Prof. Jack Middelburg, University of Utrecht

Abstract : Biogeochemistry and ecosystem ecology aim to advance our understanding of material flows within, and the functioning of, ecosystem. The (bio)geochemists provide quantitative rigor and tools for tracing flows, while ecologist emphasize the need to embrace biodiversity. The link between organism identity/activity and biogeochemical processes is still poorly known. I will discuss how organic geochemical tools, biogeochemical process studies and whole ecosystem isotope labelling studies can be combined to elucidate the flow of carbon and nitrogen through ecosystems and present examples from marine sediments, cold-water corals, sponges and phytoplankton.

Jack Middelburg was trained as a biogeologist/geochemist and worked from 1992-2009 at the Netherlands Institute of Ecology. Since 2009 he holds the geochemistry chair at Utrecht University. He has a very wide scientific interest, from inorganic geochemistry via biogeochemistry to ecology, from elemental-cycles oriented to organisms-oriented studies, from weathering of rocks to deep-sea pore-waters, from laboratory studies and field observations to numerical modelling, from global scale down to nanometer scale, and through the use of reductionistic as well as holistic and explorative approaches. He has been elected member of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences and is recipient of various awards, including ASLO's Hutchinsons medal in 2016 and the EGU's Vernadsky medal in 2017.

Cette séance est dédiée au Prof. Lei Chou dans le cadre de son départ à l'honorariat Mercredi 24 octobre 2018 à 16h15

Université libre de Bruxelles, Campus Plaine, Forum E

Programme:

  • 16h15 : Accueil des participants

  • 16h30 : Ouverture de la conférence par le Prof. Muriel Moser, Doyenne

  • 16h35 : Intervention du Prof. Pierre Regnier (BGeoSys)

  • 16h45 : Exposé du Prof. Jack Middelburg

  • 18h00 : Drink à « la Maison » de l'UAE

Inscription souhaitée via le lien suivant. Contact: bgeosys@ulb.ac.be