Découverte d’une voie de détection et de signalisation du phosphate dans les plantes

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Les cellules ont besoin de quantités suffisantes de l’élément phosphore pour fabriquer leurs membranes et pour stocker et copier l’information génétique. Le phosphore est absorbé par les cellules sous forme de phosphate inorganique, une molécule de signalisation et une « monnaie » énergétique importante. Alors que nous absorbons des quantités suffisantes de phosphate avec notre alimentation, les plantes doivent mobiliser et absorber le phosphate du sol, où il est peu disponible. Le phosphate limite donc la croissance des plantes, et les engrais phosphatés doivent être utilisés pour maximiser le rendement des cultures. La façon dont les cellules végétales mesurent les niveaux de phosphate cellulaire et dont elles décident si et quand elles doivent absorber plus de phosphate est mal comprise.

Le laboratoire Hothorn a déjà montré que les pyrophosphates d’inositol riches en phosphate sont des messagers de nutriments dans les plantes et a identifié les domaines SPX comme leurs récepteurs cellulaires. Dans une nouvelle étude, les laboratoires Hothorn, Hiller (Biozentrum Basel) et Fiedler (FMP Berlin) rapportent maintenant que les pyrophosphates d’inositol contrôlent l’activité du facteur de transcription PHOSPHATE STARVATION RESPONSE 1 (PHR1). Lorsqu’il y a suffisamment de phosphate dans la cellule, les pyrophosphates d’inositol se lient au récepteur SPX qui, à son tour, se lie au PHR1, le maintenant sous une forme isolée incapable d’activer l’expression génique. Lorsque le phosphate devient limitant, les pyrophosphates d’inositol sont moins abondants, le complexe SPX – PHR1 se dissocie et le facteur de transcription libre peut interagir avec lui-même et activer l’expression des gènes impliqués dans l’absorption du phosphate. Ce mécanisme de signalisation peut maintenant être exploité pour le développement de cultures tolérant des environnements pauvres en phosphate et qui nécessiteraient donc moins d’engrais phosphatés.

L’article a été publié dans Nature Communications, le 15 janvier 2021.

Les ailes d’un «oiseau génétique» nous protègent contre les virus

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Modélisation des liaisons HLA-peptides, formant les deux ailes d’un oiseau en vol.

Les populations de diverses régions géographiques ont-elles le même potentiel pour se défendre contre les pathogènes, et plus particulièrement contre les virus? Analyser les génomes humains, notamment au niveau des gènes HLA responsables du système immunitaire dit adaptatif, permet d’apporter des éléments de réponse. Ces gènes, qui présentent une très grande variabilité entre individus, codent pour des molécules capables de reconnaître les différents virus afin de déclencher la réponse immunitaire appropriée.

Le groupe d’Alicia Sanchez-Mazas, en collaboration avec l’Université de Cambridge (Royaume-Uni), a identifié les variants HLA se liant le plus efficacement à des familles de virus. Leur étude démontre que, malgré la grande hétérogénéité des variants HLA chez les individus, toutes les populations bénéficient d’un potentiel équivalent dans la protection contre les virus.

Cet article a été publié dans la revue Molecular Biology and Evolution le 15 décembre 2020.

Communiqué de presse de l’UNIGE.

The Hsp70-Hsp90 co-chaperone Hop/Stip1 shifts the proteostatic balance from folding towards degradation

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Despite the key proposed function of Hop/Stip1/Sti1 for protein folding and maturation, it is not essential in a number of eukaryotes and bacteria lack an ortholog. Didier Picard’s group has explored why Hop is present in eukaryotes, what its critical functions are, and whether and how the eukaryotic Hsp70-Hsp90 molecular chaperone machines may function without Hop to ensure proteostasis. Their studies on the functions of Hop as a co-chaperone of the Hsp70-Hsp90 molecular chaperone machines led them to the discovery of alternative cellular strategies that ensure proper protein folding and proteostasis in human and yeast cells lacking this co-chaperone. These findings highlight the persistence of evolutionarily more ancient mechanisms in eukaryotic cells that may contribute to balance protein folding and degradation under certain conditions.

This study was published in Nature Communications on November 25th 2020.

Article

L’origine des couleurs de peau révélée grâce aux serpents

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La couleur de la peau chez les vertébrés dépend des chromatophores, cellules présentes dans les couches profondes de la peau. Spécialiste du déterminisme génétique et de l’évolution des couleurs chez les reptiles, le groupe d’Athanasia Tzika dans le laboratoire de Michel Milinkovitch étudie la grande variété de couleurs arborées par différents individus chez le serpent des blés. Ses travaux montrent que la couleur terne du variant «Lavande» de ce serpent est causée par la mutation du gène LYST impliqué dans la formation des lysosomes, les vésicules «poubelles» des cellules. Cette mutation unique suffit à affecter toutes les couleurs de la peau, démontrant que tous les pigments et cristaux réfléchissants sont stockés dans des vésicules dérivées de ces lysosomes. Cette étude est une avancée considérable de notre compréhension de l’origine des couleurs et des motifs de la peau des vertébrés.

Cet article a été publié dans la revue PNAS le 5 octobre 2020.

Communiqué de presse de l’UNIGE.

Le chat sauvage menacé par son cousin domestique

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Dans les montagnes du Jura, les chats sauvages européens considérés comme éteints il y a une cinquantaine d’années ont depuis recolonisé une partie de leur ancien territoire. Cette recrudescence dans une zone occupée par des chats domestiques s’est accompagnée de croisements génétiques entre les deux espèces. L’hybridation entre les organismes sauvages et domestiques est connue pour mettre en danger le patrimoine génétique des espèces sauvages.

Les groupes de Mathias Currat et Juan Montoya, en collaboration avec l’Université de Zürich et celle d’Oxford au Royaume-Uni, ont modélisé les interactions entre les deux espèces pour projeter l’avenir du chat sauvage sur les reliefs du Jura helvétique. Les différents scénarios modélisés montrent que d’ici 200 à 300 ans —soit une période très courte à l’échelle de l’évolution—, l’hybridation conduira à un remplacement génétique irréversible des chats sauvages et à l’impossibilité de les distinguer de leurs cousins domestiques, comme c’est déjà le cas en Écosse et en Hongrie.

Cet article a été publié dans la revue Evolutionary Applications le 2 septembre 2020.

Communiqué de presse

Ce sujet est également traité par d’autres médias :

Le chat sauvage va tendre à disparaître selon une étude Léman Bleu Télé / Le Journal, 29.09.2020
Le chat sauvage du Jura bientôt avalé par son cousin domestique RTS La 1ère / Journal 10h / CQFD*, 30.09.2020
Le chat sauvage est menacé de disparition… RTS La 1ère / La Matinale / Journal 7h / L’invité 7.38, 30.09.2020
Sauvage contre domestique: la bataille des chats est déclarée Tribune de Genève, 30.09.2020
Le chat sauvage, victime de son cousin domestique Le Temps, 30.09.2020

 

 

Mitochondrial RNA granules are fluid condensates positioned by membrane dynamics

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Mitochondria contain the genetic information and expression machinery to produce essential respiratory chain proteins. Within the mitochondrial matrix, newly synthesized RNA, RNA processing proteins and mitoribosome assembly factors form punctate sub-compartments referred to as mitochondrial RNA granules (MRGs). Despite their proposed importance in regulating gene expression, the structural and dynamic properties of MRGs remain largely unknown. EPFL biophysicist Suliana Manley’team and Jean-Claude Martinou’s group investigated the internal architecture of MRGs and found that the MRG ultrastructure consists of compacted RNA embedded within a protein cloud. They revealed that MRGs rapidly exchange components and can undergo fusion, characteristic properties of fluid condensates. Furthermore, MRGs associate with the inner mitochondrial membrane and their fusion coincides with mitochondrial remodelling. Together, these findings reveal that MRGs are nanoscale fluid compartments, which are dispersed along mitochondria via membrane dynamics.

This study was published in Nature Cell Biology on September 28th 2020.

Article

Nous ne sommes pas tous égaux face au coronavirus

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Existe-t-il des différences d’immunité face au coronavirus SARS-CoV-2 entre populations de diverses régions géographiques? Une partie de la réponse est à rechercher dans les génomes de ces groupes de personnes et, plus particulièrement, dans les gènes HLA, responsables du système immunitaire dit adaptatif. Ces gènes ont la particularité de différer souvent entre individus. Des milliers de variants (ou allèles) possibles ont été identifiés et tous ne possèdent pas la même efficacité pour lutter contre un nouveau virus. La fréquence de ces allèles varie d’une population à l’autre du fait des migrations passées et de leur adaptation à divers environnements. L’équipe d’Alicia Sanchez-Mazas, en collaboration avec l’Institut Max Planck de Jéna (Allemagne) et l’Université d’Adélaïde (Australie), a identifié les variants HLA potentiellement les plus efficaces contre 7 virus, dont le nouveau coronavirus, et a mis en lumière des variations significatives entre populations.

Cet article a été publié dans la revue HLA le 31 mai 2020.

Communiqué de presse de l’UNIGE.

 

Ce sujet est également traité par d’autres médias :

Des populations inégales face au coronavirus Avis d’Expert, RTS, 11.06.2020

Les humains pas tous égaux face au coronavirus Le Temps, 11.06.2020

UNIGE: les humains pas tous égaux face au… Radio Lac, 11.06.2020

Différences d’immunité face au coronavirus choisir.ch / Choisir Revue Culturelle Online, 10.06.2020

Les humains pas tous égaux face au coronavirus L’Avenir.net, 11.06.2020

Coronavirus: les humains ne sont pas tous… Sudinfo.be, 11.06.2020

We’re not all equal in face of coronavirus MirageNewsCom / Mirage News, 11.06.2020

Our immune systems are not all equal in the… Technology Networks, 11.06.2020

L’histoire du masque médical et l’essor de la culture du jetable

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Quelles sont les causes de la pénurie de masques lors de la pandémie de COVID-19 ? Une recherche de Bruno J. Strasser de l’Université de Genève et Thomas Schlich de l’Université Mc Gill sur l’origine du masque médical répond sous une perspective historique à cette question.

Les auteurs montrent que les masques ont été développé à la fin du 19ème siècle pour empêcher les chirurgiens d’infecter leurs patients. C’est lors de la pandémie de grippe espagnole en 1918-1919 que leur usage s’est généralisé pour se protéger des personnes infectieuses. Tous les masques, fabriqués en tissus et en métal, étaient réutilisables. Dans les années 1960, l’industrie a développé et promu vigoureusement des masques jetables. Les études expérimentales ont montré qu’ils n’étaient pas plus efficaces que les masques réutilisables. Pourtant, ils ont fini par remplacer ces derniers, créant une dépendance envers un approvisionnement constant. La récente pénurie de masques, avec des conséquences parfois tragiques pour le personnel médical, montre le coût de ce choix historique.

Cet article a été publié dans The Lancet, le 22 mai 2020.

Également sur le sujet:

« L’élimination des masques réutilisables est un choix historique discutable » : Interview de Bruno Strasser dans Le Monde, publié le 25 mai 2020.

« 2020, année de la science citoyenne? » : Le grand débat avec Bruno Strasser sur la RTS le 25 mai 2020.

« Et si l’erreur c’était de vouloir des masques jetables »: Emission radio Superfail sur France Culture, le 1er juin 2020.

 

The CzcCBA Efflux System Requires the CadA P-Type ATPase for Timely Expression Upon Zinc Excess in Pseudomonas aeruginosa

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Zinc (Zn) is a trace element essential for life but can be toxic if present in excess. While cells have import systems to guarantee a vital Zn intracellular concentration, they also rely on export systems to avoid lethal Zn overload. In particular, the opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa possesses four Zn export systems: CadA, CzcCBA, CzcD, and YiiP. In this work, Karl Perron’s group compares the importance for bacterial survival of each export system at high Zn concentrations and shows that the P-type ATPase CadA, and the efflux pump CzcCBA are the main efflux systems affecting the bacterium tolerance to Zn.

The present data show that the fast responsiveness of cadA to Zn excess is due to its transcriptional activator, CadR, which is constitutively present on its promoter and promptly activating cadA gene expression upon Zn binding. Finally, they observed an induction of cadA and czcCBA efflux systems upon phagocytosis of P. aeruginosa by macrophages, in which a toxic metal boost is discharged into the phagolysosome to intoxicate microbes. Importantly, they demonstrated that the regulatory link between induction of the CzcCBA system and the repression of the OprD porin responsible for carbapenem antibiotic resistance, is maintained in the macrophage environment.

This study was published in Frontiers in Microbiology on the 15th May 2020.

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