Tardigrades : des chercheurs découvrent le secret de leur résistance à la dessiccation!
Si les tardigrades résistent à la dessiccation totale de leur corps, c'est parce qu'ils synthétisent des protéines très particulières, qui protègent l'intérieur de leurs cellules. Ce grand secret vient enfin d'être découvert grâce à un très beau travail scientifique. Et si nous nous en servions pour imaginer de nouveaux procédés de conservation ?
Devenus quasiment légendaires, les tardigrades, petits animaux voisins des arthropodes mais toujours inclassables, n'en finissent pas de fasciner par leurs capacités de résistance. Au froid, à la chaleur, aux rayonnements, au vide spatial et à la dessiccation. Parce que de nombreuses espèces(les tardigrades en comptent un millier environ) vivent souvent dans des endroits susceptibles de se dessécher complètement - des mousses par exemple -, elles se sont adaptées à cette catastrophe, qui a raison de la plupart des êtres vivants. Dans cette situation, le tardigrade se dessèche, réduisant son volume. Ses pattes et sa tête se replient sous la cuticule entourant le corps. Le métabolisme semble s'arrêter et l'animal se réduit à un minuscule bourgeon tout sec et collé à son support. Dans ces conditions, les protéines et l'ADN devraient être détruits rapidement.
Depuis la découverte de ces champions, la capacité de résistance à la dessiccation demeurait un grand mystère. Des chercheurs américains viennent de le lever en grande partie après une belle série d'expériences. Non, les cellules ne sont pas protégées par une forte concentration de tréhalose, un sucre dont se servent d'autres animaux pour résister à la dessiccation, comme par exemple les artémies ou certaines grenouilles. Les tardigrades, explique l'équipe de Thomas Boothby dans Molecular Cell, produisent de fortes quantités de protéines très particulières, dites « intrinsèquement, ou nativement, désordonnées », IDP selon leur nom anglais. Découvertes dans les années 1990, ces protéines semblaient battre en brèche un dogme : elles pouvaient prendre diverses formes, selon les circonstances, ce qui semblait contraire à ce que l'on savait de ces grandes molécules. Pour autant, ce n'est pas la première fois que des protéines sont désignées comme le secret de ce genre de résistance. En 2016, Takekazu Kunieda, de l'université de Kyoto, avait découvert une protéine impliquée dans la protection vis-à-vis des rayonnements.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Archiver des films avec de l’ADN ?
Dans un article publié par Technicolorà l’occasion de son 100e anniversaire, trois chercheurs décrivent un concept innovant d’archivage dans des molécules d’ADN*. D’après eux, ce mode d’archivage pourrait permettre de stocker des films ou tout autre type de média pour des "milliers d’années".
L’idée de base A la différence des supports habituels d’archivage, tels que le film, les supports optiques ou magnétiques, l’ADN est extrêmement stable et résistant. Dans des conditions de stockage rigoureuses de basse température, d’atmosphère sèche et à l’abri de la lumière, des molécules d’ADN peuvent rester stables pendant des dizaines de milliers d’années. C’est ainsi que les scientifiques peuvent analyser l’ADN d’humains ou de mammouths conservés dans la glace depuis des millénaires. La technologie permettant de lire les informations contenues dans les hélices d’ADN est simple et bien connue et devrait perdurer des centaines ou des milliers d’années, ce qui n’est pas le cas des technologies optiques ou magnétiques, qui voient des matériels nouveaux émerger et disparaître tous les dix ans environ.
De plus, l’ADN est extrêmement compact et les données encodées biologiquement pourraient bénéficier d’une densité très largement supérieure à celle des supports magnétiques. Des chercheurs de l’université de Harvard ont mis en évidence de façon expérimentale des densités de plusieurs petabits (1 petabit = 1 000 terabits) par mm3. Suffisant pour stocker – théoriquement – un catalogue d’un million d’images dans une bouteille.
Comment stocker des films dans de l’ADN ? Le concept est assez simple : partir d’un élément numérique, codé avec des 1 et des 0 et le "convertir" en nucléotides A,C,T ou G (les nucléotides A et C caractérisant la valeur 0 et les nucléotides T et G la valeur 1, par exemple) puis synthétiser un ADN artificiel, non-biologique. Il est ensuite possible de reproduire à de nombreux exemplaires – voire des millions – les séquences d’ADN obtenues, et de lire ces séquences avec des machines utilisées pour séquencer l’ADN, puis de convertir ces séquences en suite de 1 et de 0 pour retrouver le fichier numérique initial.
Mais les étapes d’écriture et de lecture de l’ADN sont sujettes à des erreurs et nous ne savons encore coder pour l’instant que de petites quantités d’ADN.
Le chercheur George Church, de l’université de Harvard, a décrit en 2012 une expérience réussie de transcription d’un texte numérique de 650 Ko sur de l’ADN, et Technicolor, qui finance ses travaux, table sur la possibilité de stocker de beaucoup plus gros fichier dans l’avenir. Mais des obstacles majeurs subsistent. Il s’agit d’abord de réduire le coût du séquençage, d’améliorer les étapes de synthétisation et de séquençage, en particulier la correction d’erreurs, et de mettre au point des méthodes efficaces de synthétisation de grandes quantités d’ADN. En effet, l’archivage d’un long métrage couleur sonore nécessiterait la synthèse d’environ 400 millions de nucléotides.
En octobre 2015, il annonçait s’être attelé à la synthèse du Voyage dans la lune.
Le Voyage dans la lune synthétisé en ADN C’est ainsi qu’en mars dernier, Jean Bolot, vice-président à la recherche et à l’innovation de Technicolor, a présenté une fiole contenant des copies du film de G. Méliès, Voyage dans la lune, film muet noir-et-blanc de quatorze minutes, sur lequel George Church travaillait depuis l’an dernier. Pour Technicolor, la recherche devrait donc permettre d’envisager l’archivage de films sur ADN dans les prochaines années.
L’idée de base A la différence des supports habituels d’archivage, tels que le film, les supports optiques ou magnétiques, l’ADN est extrêmement stable et résistant. Dans des conditions de stockage rigoureuses de basse température, d’atmosphère sèche et à l’abri de la lumière, des molécules d’ADN peuvent rester stables pendant des dizaines de milliers d’années. C’est ainsi que les scientifiques peuvent analyser l’ADN d’humains ou de mammouths conservés dans la glace depuis des millénaires. La technologie permettant de lire les informations contenues dans les hélices d’ADN est simple et bien connue et devrait perdurer des centaines ou des milliers d’années, ce qui n’est pas le cas des technologies optiques ou magnétiques, qui voient des matériels nouveaux émerger et disparaître tous les dix ans environ.
De plus, l’ADN est extrêmement compact et les données encodées biologiquement pourraient bénéficier d’une densité très largement supérieure à celle des supports magnétiques. Des chercheurs de l’université de Harvard ont mis en évidence de façon expérimentale des densités de plusieurs petabits (1 petabit = 1 000 terabits) par mm3. Suffisant pour stocker – théoriquement – un catalogue d’un million d’images dans une bouteille.
Comment stocker des films dans de l’ADN ? Le concept est assez simple : partir d’un élément numérique, codé avec des 1 et des 0 et le "convertir" en nucléotides A,C,T ou G (les nucléotides A et C caractérisant la valeur 0 et les nucléotides T et G la valeur 1, par exemple) puis synthétiser un ADN artificiel, non-biologique. Il est ensuite possible de reproduire à de nombreux exemplaires – voire des millions – les séquences d’ADN obtenues, et de lire ces séquences avec des machines utilisées pour séquencer l’ADN, puis de convertir ces séquences en suite de 1 et de 0 pour retrouver le fichier numérique initial.
Mais les étapes d’écriture et de lecture de l’ADN sont sujettes à des erreurs et nous ne savons encore coder pour l’instant que de petites quantités d’ADN.
Le chercheur George Church, de l’université de Harvard, a décrit en 2012 une expérience réussie de transcription d’un texte numérique de 650 Ko sur de l’ADN, et Technicolor, qui finance ses travaux, table sur la possibilité de stocker de beaucoup plus gros fichier dans l’avenir. Mais des obstacles majeurs subsistent. Il s’agit d’abord de réduire le coût du séquençage, d’améliorer les étapes de synthétisation et de séquençage, en particulier la correction d’erreurs, et de mettre au point des méthodes efficaces de synthétisation de grandes quantités d’ADN. En effet, l’archivage d’un long métrage couleur sonore nécessiterait la synthèse d’environ 400 millions de nucléotides.
En octobre 2015, il annonçait s’être attelé à la synthèse du Voyage dans la lune.
Le Voyage dans la lune synthétisé en ADN C’est ainsi qu’en mars dernier, Jean Bolot, vice-président à la recherche et à l’innovation de Technicolor, a présenté une fiole contenant des copies du film de G. Méliès, Voyage dans la lune, film muet noir-et-blanc de quatorze minutes, sur lequel George Church travaillait depuis l’an dernier. Pour Technicolor, la recherche devrait donc permettre d’envisager l’archivage de films sur ADN dans les prochaines années.
*L'ADN, ou acide désoxyribonucléique, est un polynucléotide double brin dont les nucléotides sont formé d'un phosphate, d'un sucre − le désoxyribose − et de l'une des quatre bases A, G, C, T. Localisé dans les chromosomes, l'ADN contient l'information génétique. Le génome est l'ensemble de l'ADN d'un organisme.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire