Un seul gène peut dérégler le sommeil

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Les neurones du cerveau de la drosophile marqués par une protéine fluorescente verte. Les parties les plus colorées mettent en évidence les ‘mushroom bodies’, un centre clé de la régulation du sommeil.

Tous les organismes vivants sont soumis à un rythme biologique interne, qui contrôle de très nombreux processus physiologiques. Chez l’homme notamment, cette horloge interne suit un cycle de 24 heures et se manifeste même en l’absence de signaux déclencheurs externes, comme les changements de luminosité ou de température. En utilisant l’organisme génétique modèle Drosophila melanogaster, des chercheurs menés pas l’équipe d’Emi Nagoshi  a découvert que le gène Nf1 est essentiel pour la régulation du cycle veille/sommeil. Ce gène est par ailleurs impliqué chez l’homme dans une maladie génétique fréquente – la neurofibromatose –, qui entraine la formation de tumeurs dans le système nerveux. Cette découverte pourrait aider à expliquer certains symptômes observés chez les patient-es atteinte-es de cette maladie, notamment le trouble de leur sommeil.

L’article a été publié dans la revue Nature Communications.

Lire le communiqué de presse de l’UNIGE.

Ecouter l’intervention d’Emi Nagoshi – RTS La 1ère / Journal 12h / Le 12h30 / L’invité du 12.30, 02.10.2021

 

L’arsenal défensif des racines des plantes

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Visualisation de la subérine (induite vers la pointe de la racine du bas) chez Arabidopsis thaliana, avec un gradient coloré selon l’intensité.

Les plantes s’adaptent à leurs besoins nutritionnels en modifiant la perméabilité de leurs racines, via la production ou la dégradation d’une couche semblable au liège, la subérine. En s’intéressant à la régulation de cette couche protectrice chez l’Arabette des dames (Arabidopsis thaliana), l’équipe de Marie Barberon, a découvert quatre facteurs moléculaires responsables de l’activation génétique de la subérine. Leur identification a permis de produire des plantes aux racines continuellement recouvertes – ou au contraire totalement dépourvues – de subérine. Celles-ci constituent des outils d’intérêt majeur pour la sélection de plantes plus résistantes aux stress environnementaux.

L’article a été publié dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), le 24 septembre 2021.

Lire le communiqué de presse de l’UNIGE.

 

Comprendre comment les éléphants utilisent leur trompe

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La trompe de l’éléphant présente une extraordinaire polyvalence cinématique puisqu’elle peut délicatement manipuler un simple brin d’herbe tout comme porter des charges allant jusqu’à 270 kilogrammes. En utilisant des technologies de capture de mouvement développées pour l’industrie du cinéma, l’équipe du Pr Milinkovitch démontre que les comportements complexes de la trompe de l’éléphant émergent de la combinaison d’un ensemble fini de mouvements de base tels que la propagation d’une courbure et la formation de pseudo-articulations. En outre, l’équipe suisse démontre que la vitesse de la trompe de l’éléphant obéit à une loi mathématique observée dans les mouvements de dessin de la main humaine.

L’article a été publié dans la revue Current Biology le 23 août 2021.

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Induction of a chromatin boundary in vivo upon insertion of a TAD border

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Proposed mechanistic model of Btg1 expression changes.

In mammals, the genome is spatially segmented in three-dimensional domains called TADs, which are separated by more or less strict boundaries. This organization seems to be important to properly implement gene regulation through the action of long-distance enhancers. Nevertheless, genome-wide studies on this relationship are not easy to resolve, and the relevance of each TAD boundary often needs to be taken on a case-by-case basis.

Andréa Willemin and Lucille Lopez-Delisle, from the laboratories of Denis Duboule, showed that a TAD boundary, when randomly inserted in a different chromosome, retained its ability to reshape the chromatin landscape and disturb gene expression.

Ce travail, co-supervisé par Eddie Rodríguez-Carballo, a permis à Andréa Willemin d’obtenir le Prix Arditi pour le meilleur mémoire de Master en biologie en 2020.

L’article a été publié dans PLoS Genetics le 22 juillet 2021.

La séparation des chromosomes sous la loupe

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Représentation des complexes séparase-sécurine et séparase-CCC, avec représentation artistique de l’ADN en arrière-plan.

Au cours de la division cellulaire, les chromosomes sont dupliqués et séparés de manière à ce qu’une copie de chaque chromosome soit héritée par chacune des deux cellules filles émergentes. La bonne répartition des chromosomes exige une grande précision et les défauts de ce processus peuvent provoquer une distribution aberrante des chromosomes et faciliter le développement de cancer. En analysant la structure de la protéine responsable de la séparation des chromosomes, une équipe internationale, dirigée par le groupe d’Andreas Boland du département de biologie moléculaire, a mis en lumière les mécanismes contrôlant cet acteur essentiel de la division cellulaire.

L’article a été publié dans la revue Nature le 21 juillet 2021.

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L’ADN révèle l’histoire évolutive des spécimens de musée

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Les spécimens de musée conservés dans les collections d’histoire naturelle à travers le monde représentent une manne d’informations génétiques sous-utilisée en raison de l’état de conservation de l’ADN qui le rend souvent peu exploitable. Une équipe internationale, dirigée notamment par Nadir Alvarez du département GenEv et du Muséum d’histoire naturelle de la Ville de Genève, a optimisé une méthode d’analyse d’ADN ancien pour déterminer les relations entre espèces sur une échelle évolutive profonde.

L’article a été publié dans la revue Genome Biology and Evolution.

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L’hérédité ne se résume pas aux gènes, selon des chercheurs genevois

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Les équipes de Florian Steiner et de Monica Gotta ont découvert que la localisation d’un site spécifique des chromosomes est transmise entre deux générations, même si la partie de la protéine qui définit initialement ce site est absente dans la descendance.

Ecoutez l’intervention de Florian Steiner pour la RTS le 08 juillet 2021.

Les souvenirs hérités d’un site chromosomique

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L’hérédité est généralement transmise par les gènes, mais il existe des exceptions à cette règle. Les équipes de Florian Steiner et Monica Gotta se sont intéressées à l’emplacement des centromères – des sites spécifiques au niveau des chromosomes, essentiels à la division cellulaire. Elles ont découvert que chez le petit ver Caenorhabiditis elegans, la transmission de l’emplacement correct de ces sites chez les descendants n’est pas médiée par les gènes, mais par un mécanisme de mémoire épigénétique.

L’article a été publié la revue PLOS Biology, le 6 juillet 2021.

Lire le communiqué de presse de l’UNIGE et voir la vidéo d’animation produite par Reinier Prosée.

2021 Physical Biology Circle Meeting

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International Focus Workshop 13 – 15 September 2021

The Physical Biology Circle Meeting will bring together European researchers at the leading edge of research in experimental and theoretical biological physics. The meeting aims at discussing research topics at the interface between physics and biology and at fostering interactions between key institutions playing a role in this quickly growing field.

Emphasis is put on the active participation of researchers on the PhD and postdoc levels with lots of opportunities for contributed talks by PhD students and postdocs. All fields of biophysics are welcome.

Among others, Prof. Guillaume Salbreux and Prof. Karsten Kruse are node coordinators. The meeting will be online and possibly, partly at the Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems in Dresden.

Application deadline is 31st July 2021

Further information: www.pks.mpg.de/cmbp21/