Système toxine-antitoxine bactérien : comment bloquer l'initiation de la synthèse des protéines ?

Jeudi l 27-04-2017

Les systèmes toxine-antitoxine (TA) bactériens sont abondants dans les génomes bactériens et présentent des activités très diversifiées. Ces modules sont composés d'une protéine toxique inhibant les fonctions essentielles de la bactérie hôte et d'une protéine antidote, contrecarrant l'activité de la toxine. Dans certaines conditions environnementales stressantes, comme par exemple lors d'un traitement antibiotique, l'activité toxique de la toxine est libérée et inhibe la croissance de la bactérie hôte. Ces systèmes ont été impliqués dans la persistance, un phénomène permettant aux bactéries de tolérer et de survivre aux antibiotiques.

Nous avons caractérisé l'activité d'une nouvelle toxine, AtaT, provenant d'une souche d'Escherichia coli pathogène. AtaT présente une activité acétyl-transférase ayant la capacité de transférer un groupe acétyl sur sa cible à partir de l'acétyl-coenzymeA, une molécule du métabolisme abondante. La cible de cette toxine a été identifiée par les chercheurs: il s'agit de l'ARN de transfert initiateur, indispensable à l'initiation de la traduction des protéines. Chez les bactéries, cet ARN de transfert chargé par l'acide aminé méthionine subit une modification (formylation), qui permet le démarrage de la traduction. En présence de la toxine AtaT, l'acide aminé méthionine est acétylé et non formylé. Par une combinaison d'approches menées in vivo et in vitro, les chercheurs ont montré que l'acétylation de la méthionine chargée sur l'ARN initiateur empêche son interaction avec le ribosome et les facteurs d'initiation de la traduction, ce qui conduit à un blocage de l'étape d'initiation de la traduction.

Ce travail a révélé un nouveau mécanisme moléculaire permettant de bloquer la traduction et met en évidence le tRNA initiateur comme un cible de choix pour bloquer la croissance bactérienne.

Jurėnas D, Chatterjee S, Konijnenberg A, Sobott F, Droogmans L, Garcia-Pino A, Van Melderen L.

AtaT blocks translation initiation by N-acetylation of the initiator tRNAfMet

Nat Chem Biol. 2017 Apr 3. doi: 10.1038/nchembio.2346. [Epub ahead of print]

Personnalité et anonymat lors de la migration: le cas des blattes

Jeudi l 06-04-2017

La tendance à former des groupes est un phénomène des plus observés au sein du règne animal et notamment chez les vertébrés et les insectes. La formation de ces groupes et leurs décisions collectives résultent des décisions personnelles des individus et de leurs communications. Cette recherche publiée dans Scientific Reports et associant expériences et modélisation mathématique, a pour but d'identifier les synergies et conflits entre personnalités et communications chez une espèce de blatte nuisible et commensale de l'homme. Celle-ci forme, la journée, des groupes de repos qui disparaissent la nuit - les blattes explorant leur environnement - et qui se reforment le matin. Cette étude montre que le groupe, malgré ces dispersions nocturnes, reste fidèle jour après jour au même site de repos. Cependant cette fidélité a des limites. Soumis à des perturbations similaires à celles que, dans notre environnement, nous imposons à diverses espèces, le groupe migre vers des endroits plus sûrs.

S'il n'y a rien de plus anonyme qu'une blatte, les résultats montrent que chaque individu lorsqu'il explore son environnement a sa propre personnalité pendant la nuit : certains explorent peu, d'autres la plus grande partie de la nuit. Mais lors de la migration d'un site vers un autre, ces personnalités ne se manifestent plus et les insectes retrouvent leur anonymat. Cette présence et absence de personnalité, suivant l'activité, illustrent la plasticité comportementale des insectes.

Ces résultats montrent que nous sommes confrontés à des insectes qui ont des stratégies hautement collectives et des comportements individuels d'une grande complexité, ce qui doit nous conduire à réviser nos méthodes de lutte. De plus, les outils développés dans ce travail peuvent être appliqués à d'autres espèces partageant notre environnement et contribueront à identifier une gestion plus efficace de celles-ci.

I. Planas-Sitjà, M. O. Laurent Salazar, G. Sempo & J.L. Deneubourg
Emigration dynamics of cockroaches under different disturbance regimes do not depend on individual personalities.
Scientific Reports, 7,Article number: 44528

Synthétiser des molécules de manière plus simple

Vendredi l 31-03-2017

La chimie organique permet de fabriquer et d'étudier les molécules du vivant. Elle est devenue une science centrale ayant des implications dans de multiples domaines scientifiques tels que, à titre d'exemples, la biologie, la médecine, l'énergie et les sciences des matériaux. La synthèse de molécules organiques possédant des propriétés spécifiques demeure cependant souvent un processus complexe et généralement long : plusieurs étapes sont nécessaires pour, à partir d'un squelette central, ajouter progressivement les éléments structurels responsables des propriétés chimiques désirées. Il y a par conséquent une demande croissante pour des procédés de synthèse efficaces permettant l'assemblage de molécules complexes à partir de briques élémentaires simples. Le développement de réactions et de réactifs plus respectueux de l'environnement pose en outre de nouveaux jalons et nécessite la mise au point de nouvelles approches permettant la production de molécules organiques en minimisant l'impact environnemental tout en maximisant leurs efficacités.

Professeur au Laboratoire de Chimie Organique de la Faculté des Sciences, Gwilherm Evano a conçu un procédé permettant de simplifier certaines synthèses et d'obtenir très aisément des molécules aromatiques – une des classes les plus importantes de molécules organiques à la base d'un très grand nombre de produits d'utilisation quotidienne – difficilement accessibles auparavant ou dont la préparation nécessitait un nombre d'étapes de synthèse trop important et une mise en œuvre laborieuse. Le chercheur et deux doctorants ont mis au point un système catalytique général basé sur des complexes de cuivre générant des intermédiaires réactifs permettant d'ajouter, en une seule étape et avec une sélectivité quasi-chirurgicale, divers groupements fonctionnels sur des molécules aromatiques de départ simples, voire commerciales. Les avantages de ce procédés sont nombreux : outre son efficacité et sa généralité qui permettent d'avoir accès de façon remarquablement simple et divergente à une grande diversité de molécules sans devoir recommencer le procédé de synthèse depuis le début, ce procédé s'inscrit en outre dans un contexte de développement durable important puisqu'il permet de minimiser le nombre d'étapes de synthèse, et donc la quantité de déchets générés, et repose sur l'utilisation d'une quantité catalytique du complexe de cuivre permettant la réaction.

Ce procédé, détaillé dans le journal Chemical Science, présente un intérêt majeur aussi bien en milieu académique que pour l'industrie qui pourrait dès lors accéder à des molécules encore peu étudiées, moduler les propriétés de nombreuses molécules en modifiant leurs structures via ce procédé de synthèse, et réduire également les coûts et le temps de production de ses produits. Menée dans le cadre d'un projet ARC, cette recherche se poursuit à l'heure actuelle, notamment dans l'optique d'étendre l'applicabilité du procédé pour le généraliser à d'autres familles de molécules et de développer des conditions moins énergivores en remplaçant notamment l'apport thermique nécessaire au procédé par une activation avec de la lumière.

Copper-catalyzed direct alkylation of heteroarenes
Cédric Theunissen, Jianjun Wang et Gwilherm Evano
Chemical Science. 2017. DOI: 10.1039/C6SC05622A

Climat: l'importance des courants marins

Lundi l 13-02-2017

"Étudier le climat du passé pour mieux comprendre celui du futur", c'est en quelque sorte le credo d'étude de Frank Pattyn. Le chercheur du Laboratoire de Glaciologie (Faculté des Sciences) vient notamment de participer à une étude menée par des scientifiques japonais, dont les résultats sont parus dans la revue scientifique Science Advances.

Le 'bipolar see-saw' est un phénomène observé dans le passé où les variations des température dans les hémisphères Nord et Sud sont en déphasage. Ces variations climatiques sur des échelles de temps millénaires sont bien documentées dans les enregistrements paléoclimatiques, mais leurs fréquences et les mécanismes restent peu clairs. Comprendre les processus et les sensibilités à la base de ces changements mènera à une meilleure compréhension du système climatique et donnera plus de confiance aux projections futures.

L'équipe de chercheurs a étudié les caractéristiques de la variabilité climatique à l'aide d'un nouveau forage profond au Dome Fuji, dans l'Antarctique de l'Est. L'analyse de cette carotte de glace, qui couvre une période des dernières 720.000 années, montre que les évènements d'augmentation de la température sur cette période sont plus fréquents quand la température en Antarctique est légèrement en-dessous de la moyenne durant les grands cycles climatiques, équivalent au climat intermédiaire pendant les glaciations. Des périodes interglaciaires ou glaciaires sont défavorables au déclenchement de ce 'bipolar see-saw'. Les modélisations climatiques ont montré que les instabilités climatiques liées au 'bipolar see-saw' sont associées à une réduction de la concentration atmosphérique en CO2 due à un refroidissement global et à la formation de glace de mer en Atlantique du Nord conjointe à la présence de calottes glaciaires en hémisphère Nord.

State dependence of climatic instability over the past 720,000 years from Antarctic ice cores and climate modeling

Kawamura et al. Sci. Adv. 2017;3: e1600446

Jeudi l 27-04-2017
Des nouvelles de nos chercheurs en Antarctique

Début du mois, les chercheurs du Laboratoire de Glaciologie (Faculté des Sciences) embarquaient avec leurs collègues de l'ULg à destination de la Nouvelle-Zélande, première étape de leur voyage en Antarctique.

Ils sont désormais bien arrivés sur le brise-glace américain Nathaniel B. Palmer et commencent leur mission de 3 mois au large de l'Antarctique. Célia Sapart, chercheuse au laboratoire de Glaciologie, nous informe et dévoile les coulisses de cette mission sur son blog. La mission PIPERS a par ailleurs retenu l'attention du magazine scientifique Science, qui propose un article très complet sur l'expédition.

Le but de la mission PIPERS est notamment d'étudier et de comprendre comment les gaz à effet de serre (méthane, CO2, oxyde nitreux,...) sont formés et stockés dans cette glace afin de mieux appréhender l'impact de la fonte de la banquise sur l'évolution de notre climat. Les chercheurs travaillent durant l'hiver austral, dans un froid mordant et sous des vents prononcés.

[Revoir la vidéo sur les préparatifs de la mission]

Mercredi l 26-04-2017
Des musées pour s'amuser au Jardin Botanique Jean Massart

Les 13 et 14 mai, de 12h00 à 18h00, le Réseau des musées organise l'évènement grand public "Des musées pour s'amuser" au Jardin Botanique Jean Massart dans le cadre du Fascination of Plants Day, de la nuit européenne des musées et de la journée internationale des musées.

Cette année, le Réseau des Musées de l'ULB invite les jeunes curieux (6-12 ans) et leurs parents pour deux journées exceptionnelles à la découverte du monde fascinant des plantes !
Chaque musée explorera une facette du règne végétal autour d'ateliers, de jeux, d'expériences et de dégustations en lien avec sa spécialité, qu'il s'agisse d'anatomie, d'archéologie, de botanique, de chimie, de médecine, de pharmacie, de physique ou de zoologie.

Les visiteurs seront également amenés à pénétrer les mystères du monde des végétaux au cours de visites et de conférences. Nathan Tirseleer Lillo révélera les secrets des plantes carnivores et Denis Diagre évoquera ses voyages à la rencontre des cactus. Petits et grands auront aussi l'occasion de rencontrer Luc Noël (Jardins et Loisirs, RTBF) dans son Jardin Studio. Ce week-end sera encore l'occasion de découvrir cactus et autres plantes succulentes sur le stand du Club Peyote. Enfin, l'exposition Mystères chez les plantes, la physique est soupçonnée répondra à vos questions les plus farfelues !

> Infos pratiques :
13 & 14 mai 2017 de 12h00 à 18h00
Entrée gratuite
Jardin botanique Jean Massart (Chaussée de Wavre, 1850 – 1160 Bruxelles)
Plus d'informations // T : 02 650 91 65

Mardi l 18-04-2017
20e Dimanche des Sciences ce 7 mai à Charleroi

Organisé par le Centre de Culture Scientifique, le Dimanche des Sciences est une grande fête conviviale qui permet à toute la famille de découvrir ou de redécouvrir les sciences sous un nouveau jour. Cette année, à l'occasion de sa 20e bougie, l'événement se pare des couleurs du Pays des Merveilles en plein cœur de la Ville de Charleroi !

Rejoignez le Chapelier dans ses fioles expériences et plongez dans l'aventure scientifique en réalisant vous-même les nombreux ateliers amusants proposés par les associations installées dans le parc Reine Astrid. Comme Alice, les enfants partiront à l'aventure ! De stand en stand, ils pourront collecter les fioles du Chapelier et ainsi remporter une des nombreuses surprises mises en jeu.

Prenez part également aux nombreux jeux de la Reine de Cœur, affrontez ses soldats-cartes lors d'un combat d'escrime tandis que les plus petits se laisseront emporter par les contes de la chenille. Et pour que la fête soit à son comble, les artistes du Conservatoire Arthur Grumiaux de Charleroi feront vibrer le kiosque du parc : concert, danse et théâtre de rue rythmeront votre journée !

Consultez le programme complet des activités.
Dimanche 7 mai de 10h-17h
Parc Reine Astrid, Boulevard Audent, 6000 Charleroi
Renseignements complémentaires : 071 600 300 ou via ccsinfo@ulb.ac.be

Mardi l 18-04-2017
CMS Thesis Award 2016 pour Cécile Caillol

Cécile Caillol (photo) a reçu le prix 2016 de la meilleure thèse de doctorat de l'expérience CMS pour son travail réalisé à l'ULB, au Service de Physique des particules élémentaires de la Faculté des Sciences.

Le prix "CMS thesis award" est un prix prestigieux qui récompense la meilleure thèse de doctorat en lien avec l'expérience CMS, un des deux détecteurs du CERN. La thèse de Cécile Caillol présente une étude du fameux boson de Brout-Englert-Higgs, en particulier son couplage aux particules de matière. Le jury souligne notamment "le travail impressionnant" de l'auteur et "l'impact important" de sa recherche.

Aujourd'hui chercheuse à l'Université du Wisconsin, Cécile Caillol recevra son prix officiellement durant la semaine de réunion de la collaboration CMS en juin 2017.

Vendredi l 31-03-2017
Floraison rare au Jardin Botanique Jean-Massart

Phénomène rare à observer : Les lathrées clandestines (Lathraea clandestina) sont en fleurs au Jardin Massart - ULB ! Ne cherchez pas en l'air, cette floraison se déroule au ras du sol. A l'instar des champignons, cette plante est entièrement souterraine et invisible toute l'année, sauf au moment de sa reproduction. Au printemps, pendant quelques jours, les fleurs violettes se développent au ras du sol en coussins volumineux ! Cette espèce, commune au sud-ouest de la Loire, possède une belle population naturalisée au Jardin Massart.

Des plantes sans feuilles ni tiges ?

Les lathrées ne possèdent pas de chlorophylle et ne font pas la photosynthèse. Pour leur nutrition, elles fixent des suçoirs sur les racines de certains arbres et leur « volent » de la sève ! Au cours de l'évolution, les feuilles de certaines Orobanchaceae ont progressivement régressé. Les seuls organes aériens encore visibles sont les organes reproducteur : les fleurs, visibles uniquement durant la période de reproduction. La partie souterraine peut peser plusieurs kilos et consiste essentiellement en un réseau de tiges charnues blanchâtres portant des écailles.

Cette floraison s'étale de la mi-mars à début mai. Profitez des belles journées du printemps pour venir vous promener dans l'arboretum du Jardin Massart et avoir la chance d'apercevoir ces vampires du monde végétal !

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