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Articles marquants dans le Science du 19 décembre 2008

American Association for the Advancement of Science

La découverte de l'année pour Science, la reprogrammation cellulaire. Dans sa liste annuelle des dix plus grandes percées scientifiques de l'année, la revue Science a d'abord décerné ses lauriers à la recherche qui a permis de produire des lignées cellulaires « sur mesure » en reprogrammant les cellules de patients malades. Ces lignées, et les méthodes utilisées pour les générer, sont des outils longtemps attendus pour comprendre et peutêtre un jour guérir des affections difficiles à étudier telles que la maladie de Parkinson ou le diabète de type I. « Lorsque rédacteurs et chefs de rubrique de Science se sont mis en quête des plus grandes avancées de l'année, nous avons cherché des travaux répondant aux grandes questions sur le fonctionnement du monde et qui pouvaient paver la voie pour de futures découvertes. Nous avons choisi en premier la reprogrammation cellulaire car elle a ouvert presque du jour au lendemain un nouveau champ en biologie et porte en elle l'espoir d'avancées médicales qui pourraient sauver des vies » indique le responsable des actualités de la revue Robert Coontz.

Les neuf autres avancées scientifiques de 2008 sont aussi les suivantes, sans ordre particulier si ce n'est la première sur la détection directe de planètes extrasolaires :

Exoplanètes : les voir pour y croire : pour la première fois, des astronomes ont pu observer directement des planètes tournant autour de leur étoile en utilisant avec leurs télescopes des techniques spéciales pour distinguer le faible éclat des planètes du fond très lumineux de leur étoile.

Étendre le répertoire des gènes du cancer : en séquençant les gènes de diverses cellules cancéreuses, dont celles des cancers les plus mortels que sont celui du pancréas et le glioblastome, des chercheurs ont découvert des dizaines de mutations qui débrident le contrôle de la division cellulaire et poussent ainsi la cellule sur la voie du cancer.

De nouveaux matériaux mystérieux : les supraconducteurs à haute température sont des matériaux qui transportent l'électricité sans résistance à des températures inexplicablement élevées. En 2008, des chercheurs ont créé la surprise en découvrant une seconde famille entièrement nouvelle de tels supraconducteurs qui consistent en composés à base de fer au lieu de cuivre et d'oxygène.

Voir les protéines en action : des biochimistes ont connu des moments exceptionnels cette année lorsqu'ils ont pu voir des protéines se lier à leur cible, faire basculer le métabolisme d'une cellule et contribuer aux propriétés des tissus.

Vers une énergie renouvelable à la demande : cette année, des chercheurs ont trouvé un moyen prometteur de conserver à l'échelle industrielle l'excès d'énergie électrique générée par des sources temporaires comme le vent ou l'ensoleillement. Un catalyseur cobalt-phosphore relativement accessible peut utiliser l'électricité pour faire l'hydrolyse de l'eau et produire de l'hydrogène, lequel peut lui-même servir à alimenter les piles à combustible productrice elles-mêmes à nouveau d'électricité.

Le développement de l'embryon en vidéo : en 2008, des chercheurs ont réussi à observer avec une précision inédite les détails de la danse des cellules dans l'embryon en développement, enregistrant et analysant des films du mouvement des 16 000 cellules environ qui constituent l'embryon du poisson zèbre à la fin de son premier jour d'existence.

La « bonne graisse » transmutée : dans une étude qui pourrait offrir une nouvelle approche dans le traitement de l'obésité, des scientifiques ont découvert qu'ils pouvaient transformer en muscle la « bonne » graisse brune, qui brûle la « mauvaise » graisse blanche pour produire la chaleur du corps, et vice versa. Calculer tout le poids du monde : des physiciens ont pu effectuer les calculs montrant que le modèle standard, celui qui décrit la plus grande partie des particules de l'univers visible et leurs interactions, prédit précisément la masse du proton et du neutron.

Un séquençage de génome moins cher et plus rapide : une foule de séquences de génomes ont été décryptées cette année, de celui du mammouth laineux à celui de patients cancéreux, grâce à l'aide de diverses techniques de séquençage bien plus rapides et meilleur marché que celles utilisées pour séquencer le génome humain pour la première fois.

Article n°26: « Breakthough of the Year » par l'équipe des actualités de Science à Washington, D.C.


Les oiseaux mâles ont les manières des papas dinosaures : chez plus de 90 pour cent des espèces d'oiseaux vivant actuellement, les mâles jouent un rôle dans les soins apportés à leurs petits. Ce trait a débuté il y a des millions d'années indiquent maintenant des chercheurs, et a été transmis aux oiseaux à travers l'évolution par leurs lointains parents, les dinosaures. David Varricchio et ses collègues, en analysant les données fossiles concernant les oeufs et les nids de dinosaures ainsi que la structures osseuses de ces animaux disparus, ont trouvé que les mâles de trois espèces proches des oiseaux s'impliquaient déjà dans les soins apportés à leurs petits. Cette découverte de soins paternels chez les dinosaures suggère qu'elle a une origine évolutive ancienne au sein des vertébrés et qu'elle est apparue avant le vol. Les auteurs avancent que d'autres types de soin parental, comme celui où les deux parents jouent un rôle visible chez certains oiseaux actuels, a dû en dériver dans un contexte différent. Ils indiquent aussi que des recherches comme la leur mieux ciblées, jointes à d'opportunes découvertes paléontologiques pourront peut-être cerner l'origine d'autres caractéristiques aviaires telles que le chant ou la respiration chez des dinosaures particuliers. Un article Perspective associé de Richard Prum explique plus en détail cette découverte.

Article n°10 : « Avian Paternal Care Had Dinosaur Origin » par D.J. Varricchio, F.D. Jackson, J.J. Borkowski de la Montana State University à Bozeman, MT ; J.R. Moore de la Texas A&M University à College Station, TX ; G.M. Erickson de la Florida State University à Tallahassee, FL ; M.A. Norell de l'American Museum of Natural History à New York, NY.


Les carbonates finalement détectés sur Mars. De nouvelles preuves de l'existence de rochers avec des carbonates à la surface de Mars suggèrent qu'au moins une partie des eaux anciennes sur la planète n'étaient pas aussi acides que ce que l'on pensait. En utilisant un spectromètre embarqué à bord de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter, Bethany Ehlmann et ses collègues ont réussi à détecter des traces de carbonates dans une région vallonnée appelée Nili Fossae. Ces minéraux sont probablement présents dans des roches volcaniques qui ont été lessivées par des eaux au pH relativement neutre. Bien que Mars possédait les ingrédients de base pour former des carbonates, de l'eau, du basalte et une atmosphère riche en dioxyde de carbone, les scientifiques n'avaient pu trouver jusqu'à présent de grandes surfaces de carbonates. L'une des principales explications données à cela était que des eaux acides dissolvaient les carbonates ou les empêchaient de se former. On a en particulier proposé qu'un tel lessivage acide était courant lors de l'Hespérien, une période intermédiaire sur Mars. Les carbonates découverts, manifestes sur des aires restreintes de moins de 10 kilomètres carrés, s'accompagnent de minéraux argileux, ce qui suggère aussi que les eaux de ces endroits étaient neutres ou même alcalines lors de leur formation. Les auteurs estiment que Mars a dû abriter divers milieux humides dont l'acidité des eaux pouvaient largement varier et concluent qu'« une telle diversité va bien avec la perspective d'environnements habitables par le passé sur Mars ».

Article n°11 : « Orbital Identification of Carbonate-Bearing Rocks on Mars » par E.L. Ehlmann, J.F. Mustard, L.H. Roach de l'Université Brown à Providence, RI ; S.L. Murchie de l'Université Johns Hopkins/Applied Physics Laboratory à Laurel, MD ; F. Poulet de l'Université Paris-Sud 11 à Orsay, France ; J.L. Bishop, A.J. Brown du Search for Extraterrestrial Intelligence Institute à Mountain View, CA ; J.L. Bishop, A.J. Brown, D.J. Des Marais, T.L. Roush du NASA Ames Research Center à Mountain View, CA ; W.M. Calvin de l'Université du Nevada à Reno, NV ; R.N. Clark, G.A. Swayze du U.S. Geological Survey à Denver, CO ; R.E. Milliken du California Institute of Technology, Jet Propulsion Laboratory à Pasadena, CA ; J.R. Wray de l'Université Cornell à Ithaca, NY.


Voir les cellules leucémiques dans leur « niche ». Après étude de la manière dont les cellules leucémiques s'attaquent au système circulatoire des souris, des chercheurs annoncent avoir identifié une protéine particulière utilisée par ces cellules qui pourrait bien servir de cible pour des traitements de la maladie. Angela Colmone et ses collègues ont effectué des enregistrements vidéo en temps réel de souris leucémiques qui leur ont permis d'analyser comment les cellules cancéreuses perturbaient les cellules hématopoïétiques progénitrices (CHPs) saines à l'origine de la production des cellules sanguines au cours de la vie des individus. Les chercheurs se sont aperçus que les cellules leucémiques s'installaient dans la moelle osseuse des souris, y créant des « niches » qui attiraient les CHPs. Ces niches cancéreuses étaient capables de concurrencer les naturelles pour capter les CHPs et réduisaient donc leur nombre dans le sang tout en entravant leur fonction. Puis les scientifiques ont observé qu'en neutralisant chez les cellules cancéreuses une protéine appelée facteur de cellule souche, les CHPs ne tombaient plus dans ce piège et ne se retrouvaient plus dans les niches cancéreuses de la moelle osseuse. Cette découverte devra être confirmée chez l'homme, mais ce nouvel aspect des cellules leucémiques suggère un moyen de bloquer l'arrivée des CHPs dans ces niches et donc de garantir une production normale de sang dans le corps.

Article n°16 : « Leukemic Cells Create Bone Marrow Niches That Disrupt the Behavior of Normal Hematopoietic Progenitor Cells, » par A. Colmone, M. Amorim, A.L. Pontier, S. Wang, E. Jablonski, D.A. Sipkins de l'Université de Chicago à Chicago, IL.

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