Institut Jacques Monod

• Un mécanisme inédit de polarisation des épithéliums multiciliés

  Les épithéliums multiciliés jouent un rôle important pour la fonction respiratoire. Chez l’humain, les cellules multiciliées sont en particulier nécessaires à la clairance respiratoire, un mécanisme qui permet de renouveler la barrière protectrice de mucus qui protège les poumons contre les pathogènes et les poussières. Des perturbations de la fonction de ces cellules causées par certaines mutations génétiques peuvent ainsi être à l’origine de pathologies respiratoires sévères. Une collaboration internationale entre des équipes de l’IJM et l’Institut Max Planck de Dresde a permis de mettre en évidence un mécanisme inédit permettant de contrôler la direction du battement ciliaire dans un épithélium multicilié. En utilisant un modèle invertébré, la planaire, les chercheurs ont montré que l’action conjointe de deux voies de signalisation conservées permet de générer un plan d’organisation global des cils qui reflète la symétrie bilatérale de l’animal lui-même. En revanche, les éléments du cytosquelette sur lesquels les signaux de polarité agissent pour orienter les cils présentent eux une asymétrie chirale. Ces travaux ont donc permis non seulement d’identifier de nouveaux acteurs moléculaires dans la polarisation des épithéliums multiciliés, mais aussi de comprendre comment les animaux dits Bilatériens, dont nous faisons partie, peuvent générer une symétrie bilatérale à partir de molécules ou de structures chirales.

• Des pincettes en ADN pour étudier l’interaction entre une médicament et sa cible à l’échelle molécule-unique

  L’efficacité d’un médicament est fortement liée au temps que la molécule médicamenteuse passe accolée à sa cible, typiquement une protéine. Bien souvent si l’interaction est de longue durée la drogue aura un effet plus fort que si l’interaction est de courte durée. Une équipe pluridisciplinaire vient de décrire dans la revue Nature Nanotechnology une nouvelle approche à très haute résolution permettant d’observer, en temps réel, l’interaction d’une seule molécule médicamenteuse avec une seule molécule de cible. Cette observation du « quantum » d’interaction moléculaire ouvre de nouvelles perspectives dans le développement des médicaments mais aussi des anticorps thérapeutiques et de la science des matériaux.

• Des nouvelles de la troisième humanité: les Dénisoviens

  La base d’une phalange distale provenant de la grotte de Dénisova et contenant de l’ADN exceptionnellement préservé a permis d’obtenir, en 2010, la séquence de son génome et a ainsi mis en évidence une population humaine inconnue jusque-là, les Dénisoviens, une population proche des Néandertaliens. Ils vivaient au Pléistocène moyen et supérieur (au moins entre -195 000 et -50 000 ans) en Sibérie du Sud et au Tibet, et occupait probablement un territoire plus étendu en Asie à cette époque car ils ont laissé des traces de leur génome dans les populations mélanésiennes, et dans une moindre mesure dans des populations asiatiques. Toutefois, sa morphologie était peu connue jusque-là à cause du peu d’ossements identifiés. Dans le cadre d’une collaboration internationale et interdisciplinaire coordonnée par Eva-Maria Geigl, l’équipe Epigénome & Paléogénome de l’Institut Jacques Monod a mesuré et photographié un autre fragment d’une phalange provenant de la grotte de Denisova en Sibérie, analysé son génome et montré que ce fragment correspondait à la partie manquante de la célèbre phalange qui avait permis de déchiffrer le génome dénisovien. Des paléoanthropologues du PACEA, Université de Bordeaux, et du Département d’Anthropologie de l’Université de Toronto, Canada, ont reconstruit l’image de la phalange complète (Figure), analysé morphométriquement la phalange et l’ont comparé aux phalanges des Néanderthaliens et des humains anatomiquement modernes. Cette analyse a montré que la phalange est très proche de celles des humains modernes. Cette proximité contraste avec les molaires et la mandibule récemment identifiée au Tibet qui possédaient des caractères archaïques. Cette mosaïque de caractéristiques morphologiques interroge les scientifiques à la recherche de nouveaux ossements qui permettront de mieux caractériser cette « troisième » humanité.

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