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La biologie

la science qui étudie les êtres vivants, leur structure, leur fonctionnement, leur évolution, ainsi que leurs interactions avec leur environnement. Elle couvre de nombreux domaines comme la génétique, la microbiologie, la zoologie, la botanique ou encore l’écologie.
La biologiesciences

L’évolution de l’ADN humain unique était un exercice d’équilibre délicat !

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De nombreuses altérations du génome des premiers humains ont eu des effets opposés,

probablement en raison d’un équilibre délicat entre des capacités cognitives améliorées et un risque accru de troubles psychiatriques.

Les humains et les chimpanzés partagent 99% de leur ADN,

les régions humaines accélérées (HAR) étant les parties du génome qui présentent une quantité disproportionnée de ces différences.

Ces HAR sont restés inchangés chez les mammifères pendant des millénaires,

mais ont subi une transformation rapide chez les premiers humains.

Les scientifiques se sont longtemps interrogés sur la raison de ces changements importants dans ces segments d’ADN

et comment ils distinguent les humains des autres primates.

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ActualitésLa biologiesciencesTechnologies

Apple fait des progrès majeurs sur le suivi de la glycémie sans piqûre pour sa montre!

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Le but de cette entreprise secrète – surnommée E5 – est de mesurer la quantité  de glucose dans le corps d’une personne sans avoir à piquer la peau pour le sang.

Après avoir récemment franchi des étapes importantes, la société pense maintenant qu’elle pourrait éventuellement commercialiser la surveillance de la glycémie, selon des personnes familières avec l’effort.

Si elle était perfectionnée, une telle percée serait une aubaine pour les diabétiques et aiderait à cimenter Apple en tant que puissance dans le domaine des soins de santé.

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ActualitésLa biologiesciences

le fossile du plus grand pingouin

by admin on
-Ils disent qu’il aurait pesé 158,757 kg. C’est plus qu’une autruche.

En fouillant dans les rochers de l’île du Sud de la Nouvelle-Zélande, une équipe de scientifiques internationaux est tombée sur une découverte exquise :  des preuves fossilisées de deux nouvelles espèces de manchots qui parcouraient (ou se dandinaient) la Terre il y a plus de 50 millions d’années.

Mais surtout, l’un des pingouins, surnommé Kumimanu fordycei,  est probablement le plus grand à avoir jamais vécu. Un co-auteur d’une étude sur la découverte,  publiée la semaine dernière dans le Journal of Paleontology,  avait une façon plutôt convaincante de le dire.

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La biologieActualités

Une version plus meurtrière d’Ebola… Qu’est-ce que le virus de Marburg ?

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Bien qu’il ne soit pas nouveau, on en entend beaucoup parler ces jours-ci,

c’est le virus de Marburg (MVD), ce virus a un taux de mortalité pouvant atteindre 90 %.

Le virus de Marburg, anciennement connu sous le nom de fièvre hémorragique de Marburg,

est une fièvre hémorragique virale hautement contagieuse qui appartient à la même famille que la maladie à virus Ebola.

Bien que ces deux maladies soient

causées par des virus différents, elles sont cliniquement similaires.

Les deux maladies sont rares et ont le potentiel de provoquer des flambées épidémiques avec des taux de mortalité élevés.

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ActualitésLa biologiesciences

La mort massive d’otaries due à la grippe

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Des centaines d’otaries mortes ou mourantes se sont échouées sur les plages du Pérou depuis janvier.

Avant de mourir, les animaux – de majestueux carnivores pouvant peser jusqu’à 350 kilos – souffraient de convulsions atroces et avaient du mal à nager.

Rien de tel n’avait jamais été  observé dans la région.

Une équipe scientifique de chercheurs péruviens et argentins vient de confirmer que la mortalité massive des lions de mer est due au virus de la grippe aviaire A(H5N1), qui est passé des oiseaux de mer à ces mammifères sauvages.

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La biologie

Comment fonctionnent les tests sanguins ?

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Les tests de laboratoire médical sont le cœur de la médecine.

Il fournit aux médecins des données essentielles pour diagnostiquer et traiter les maladies,  remontant à des milliers d’années.

Malheureusement,  la médecine de laboratoire entant que domaine est mal comprise à la fois par le public et les communautés de soins de santé.

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La biologiesciences

L’évolution des organites cellulaires !

by admin on

-Évolution cellulaire:

-Les mitochondries sont présentes à la fois dans les cellules animales et végétales dans le monde d’aujourd’hui,

ce qui suggère que l’arrivée des mitochondries dans la chaîne évolutive était légèrement antérieure aux différences taxonomiques reconnaissables entre les animaux et les plantes.

La mitochondrie est unique en ce sens que l’organite contient son propre ADN, dérivé de ses parents.

Naturellement, comme les mitochondries sont responsables de la dégradation des molécules organiques pour libérer de l’énergie (c’est-à-dire la respiration),

cet ADN était responsable des réactions impliquées pour ce faire.

La chose remarquable à propos des mitochondries est leur similitude frappante avec celle d’une espèce d’amibe,

où la structure des deux est similaire. Dans cette espèce particulière d’amibe,

les bactéries symbiotiques adoptent ce que font les mitochondries dans des structures cellulaires plus avancées.

La fin de cette relation symbiotique a sans doute accru le parasitisme, du fait que les cellules possédaient désormais leur propre apport énergétique,

elles pouvaient être exposées et éradiquées par les pathogènes de l’époque.

-Diversité des organites:

-Bien que les archives géologiques pour cette période soient pour le moins sommaires,

les preuves suggèrent que les organites ont continué à se diversifier au cours de cette période,

différenciant davantage le taxon que nous utilisons aujourd’hui pour les classer.

Des structures ressemblant à des cheveux appelées cils et flagelles se développaient chez certaines espèces,

leur permettant de se déplacer avec le vent et les courants d’eau.

Cette progression générale et cette diversification ont conduit à la gamme

de fonctions que les organites cellulaires remplissent dans les organismes modernes.

-Similitude des organites:

La chose la plus inhabituelle à propos de la nature est la répétition d’une caractéristique particulière à travers un large éventail d’espèces.

Une telle situation se présente lorsque l’on regarde le développement des organismes unicellulaires à l’époque.

Les organites qui se développent au sein de ces espèces ont toutes des similitudes structurelles par rapport à la fonction.

Comme dans l’exemple ci-dessus, les mitochondries d’une seule cellule sont très similaires à celles d’une espèce entière,

mais les mitochondries se trouvent dans presque toutes les formes d’organismes qui ont existé sur Terre.

Une relation push-pull est notable dans l’évolution de ces organismes. Dans un cas, ils deviennent plus similaires,

soit parce que la similitude est un avantage, soit parce que la pression environnementale forçait la sélection naturelle et donc les espèces à évoluer de cette manière.

D’autre part, les organismes se diversifiaient pour occuper des environnements auparavant stériles, s’adaptant ainsi pour mieux s’adapter à leur nouvel environnement.

D’autre part, d’autres organismes (comme ci-dessus) s’adapteraient plus près d’eux,

en raison d’une moindre concurrence dans l’habitat et de la sélection naturelle favorisant un déplacement vers cet environnement.

En d’autres termes, la nature à l’époque, parasites et organismes unicellulaires, était plus ou moins en équilibre,

continuant à s’étendre mais aussi à s’éloigner/se rapprocher par rapport aux autres organismes… il y a des milliards d’années.








		
		
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La biologiesciences
		
Origines de la vie sur Terre !
		

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Bien que la Terre ait été créée il y a environ 4,5 milliards d’années,


 la vie a commencé à exister peu de temps après. 


En raison des énormes échelles de temps impliquées, il n’y a pas de preuves concluantes pour les dates exactes,


 mais néanmoins, l’empressement de la vie à exister était évident dès le début.




-Notre système solaire était encore jeune et le Soleil se refroidissait encore après sa création des milliards d’années auparavant.


 Les circonstances uniques de notre système solaire et de notre planète ont donné naissance à la vie. 


Cela était dû à un certain nombre de caractéristiques qui sont exposées par notre écosphère, 


la zone d’une planète capable de soutenir la vie.


Vénus, l’une de nos voisines planétaires, est plus proche du soleil, la planète présentant des caractéristiques qui ne pourraient pas supporter la vie.


 D’autre part, Mars est plus éloignée du Soleil et trop froide pour supporter naturellement la vie. 


Cependant, avec la manipulation par l’homme, via la terraformation, Mars pourrait en effet supporter la vie dans son état actuel. 


Or, la Terre, depuis des milliards d’années, possède tous les matériaux et conditions propices à la vie.




-Carbone:


Tous les êtres vivants possèdent en eux l’élément carbone. À la lumière de cela,


 la Terre devait disposer d’un riche approvisionnement en carbone pour soutenir une riche diversité de vie. Ce carbone a été


rendu disponible par 


la nature volatile de la Terre au début,


 où les volcans ont craché divers éléments dans l’atmosphère terrestre.


Alors que d’autres éléments étaient présents, diverses réactions chimiques ont commencé à se produire, ce qui entraînerait la création de nouveaux composés et éléments. 


L’un des membres de la famille des composés créés au fil du temps était les acides aminés, les éléments constitutifs des protéines.




-Acides aminés et protéines:




Les acides aminés sont les éléments constitutifs des protéines, et donc les éléments constitutifs de la vie. 


Les organismes complexes d’aujourd’hui exploitent le pouvoir biologique des protéines de diverses manières,


 telles que l’utilisation d’enzymes comme catalyseurs. 




-La première vie:




En général, les organismes au fil du temps dans la chaîne évolutive ont grandi et sont devenus plus complexes dans leur nature,


 c’est-à-dire que les premières origines de la vie étaient probablement petites, simples et non diversifiées. 


Une compréhension des origines de la vie est qu’il aurait été très peu probable que les parasites soient les débuts de la vie.


 Comme les parasites ont besoin d’hôtes biologiques pour se reproduire et donc survivre en tant qu’espèce, 


ils auraient été incapables de continuer avec succès leur espèce pendant cette période. À la lumière de cela,


 des virus et d’autres parasites se seraient développés plus tard dans la chaîne évolutive.


On pense que les hétérotrophes ont été les premiers débuts de la vie sur Terre,


 habitant la mer et absorbant la matière organique créée par les réactions de la Terre à l’époque (c’est-à-dire la création d’acides aminés).


 Les éléments constitutifs de la vie ont créé ces organismes et ont également agi comme source de nourriture. 


C’est là que l’idée d’une chaîne alimentaire devient pertinente. Lorsque ces premiers autotrophes moururent,


 la matière organique qui les composait se décomposait et s’ajoutait à la «soupe organique» qui alimentait ces organismes à l’époque.


Alias, on pense que les bactéries hétérotrophes ont été les premiers signes de vie sur Terre




-Début de l’évolution:




-Une composante de toute vie existante est qu’elle s’adapte pour survivre. Soit vous vous adaptez, soit vous vous êtes déjà adapté. 


Si les espèces n’avaient pas cette nature instinctive via leur information génétique, alors elles n’auraient aucun désir de continuer à vivre en tant qu’espèce.


Bien que les débuts de la vie ci-dessus se reproduisent avec succès, 


une économie d’échelle impliquant les organismes indiquerait que leur source de nourriture (la soupe biologique) ne serait pas en mesure de soutenir toute la vie.


 À la lumière de cela, les organismes sur Terre à l’époque devraient se diversifier sur le long terme pour survivre. 


Il est suggéré qu’il y a environ trois milliards d’années, les animaux autotrophes s’étaient diversifiés à partir des espèces précédentes. 


Ces autotrophes sont capables de synthétiser de l’énergie à partir de matière inorganique, c’est-à-dire via le soleil et les éléments terrestres. 


Cela avait permis à la vie sur Terre de puiser dans une toute nouvelle ressource énergétique, littéralement inépuisable : le Soleil.





















		
		
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sciencesLa biologie
		
Pourquoi les mutations génétiques se produisent !
		

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-Les mutations génétiques sont des variations héréditaires de l’apparence ou de la fonction d’un organisme. Au niveau moléculaire,  les mutations génétiques sont la conséquence d’un changement dans la séquence d’ADN d’un seul gène. 


Dans les gènes codant pour les protéines, certains changements dans la séquence d’ADN altèrent ou même oblitèrent la fonction de la protéine codée.


 D’autres peuvent modifier la séquence d’acides aminés sans endommager la protéine,  et d’autres encore peuvent laisser la séquence d’acides aminés inchangée. 


Le facteur critique est de savoir si la protéine mutante se replie ou non en une forme non fonctionnelle. 


Des mutations peuvent se produire soit à cause d’une erreur de réplication, soit à la suite d’une modification de l’ADN par des radiations ou des dommages chimiques.




-Polymorphismes mononucléotidiques:




-Les polymorphismes mononucléotidiques, également appelés mutations ponctuelles,  sont des modifications d’une seule base dans la séquence codante d’un gène. Par exemple,  les 30 premières bases de la séquence codante du gène de la bêta-globine humaine sont écrites ci-dessous, divisées en codons à trois bases et suivies des acides aminés codés de la bêta-globine.












-Un seul changement de base peut avoir l’une de plusieurs conséquences pour la séquence d’acides aminés codée. 


Une caractéristique du code génétique est qu’il est redondant, c’est-à-dire que la plupart des acides aminés sont spécifiés par deux codons ou plus,  et certains en ont jusqu’à six ! Par exemple, CTG, le quatrième codon dans la séquence ci-dessus, spécifie l’acide aminé leucine (L). 


Les changements dans la troisième base du codon produiront toujours un codon de leucine. TTA et TTG codent également la leucine, de sorte qu’un seul changement de base de CTG en TTG laissera également l’acide aminé inchangé. 


Une mutation comme celle-ci, qui modifie le codon de l’ADN, mais ne modifie pas l’acide aminé, est appelée mutation silencieuse.




-Les mutations qui entraînent la substitution d’un acide aminé à un autre sont appelées mutations faux-sens.


 L’une des mutations faux-sens les plus connues est celle qui produit la drépanocytose, un changement du premier codon GAG dans la séquence ci-dessus en GTG.


 Cette mutation entraîne l’échange de l’acide aminé normal glutamate (E) contre l’acide aminé valine (V).


 Le glutamate est chargé négativement et la valine est un gros acide aminé insoluble dans l’eau et non chargé.


 C’est ce changement qui conduit les molécules d’hémoglobine à s’agglutiner pour former de longues structures pointues qui déforment les globules rouges.


 Du bon côté, il confère également une résistance à l’infection par le parasite du paludisme.


 D’autres mutations faux-sens peuvent changer l’acide aminé, mais en un codon qui spécifie un acide aminé avec des propriétés similaires,  par ex. changer CTG en GTG, qui code la valine. La leucine et la valine sont de gros acides aminés insolubles dans l’eau, de sorte que de tels changements peuvent être relativement sans conséquence.






-Un type de mutation beaucoup plus dommageable consiste à introduire un codon stop précoce. 


Par exemple, dans certains cas de bêta-thalassémie, une forme d’anémie, le codon CAG de l’acide aminé glutamine en position 39 dans la protéine est remplacé par le codon stop TAG, limitant la protéine à un tiers de sa longueur normale , et rendant c’est complètement non fonctionnel. 


Les mutations de ce type sont appelées mutations non-sens. 


D’autres mutations de terminaison précoce du gène de la bêta-globine ont également été associées à la bêta-thalassémie.




-Mutations sensibles à la température:




-Certaines mutations faux-sens peuvent produire une protéine qui se replie normalement à la température normale de l’organisme mais devient instable à des températures plus élevées.


 Un excellent exemple de mutation sensible à la température est observé chez les chats siamois. 


Le gène affecté est le gène de l’enzyme tyrosinase, qui catalyse la première étape de la synthèse du pigment mélanine à partir de l’acide aminé tyrosine. 


La protéine normale est longue de plus de 500 acides aminés, mais chez les chats siamois, l’acide aminé glycine (G) en position 302 est remplacé par l’arginine (R).


 Les chatons siamois ne sont pas pigmentés à leur naissance, en raison de leur exposition à la chaleur du corps de leur mère, 


mais les oreilles, le nez, la queue et les pieds, qui sont plus froids que le centre du corps, s’assombrissent en vieillissant.


 Dans ces zones, l’enzyme fonctionne, mais sur les parties les plus chaudes du corps, ce n’est pas le cas.




-Indels:


-Les indels sont des mutations résultant de l’insertion ou de la suppression d’un ou plusieurs nucléotides dans une séquence d’ADN.


 À moins que l’indel n’implique un codon entier ou un segment d’ADN qui est un multiple de trois nucléotides, la mutation produit un décalage dans le cadre de lecture lorsque la protéine est traduite. 


Un exemple de décalage dans le cadre de lecture est la suppression du deuxième “b” de la phrase “Bob peut manger l’œuf” pour le transformer en “Boc ane att hee gg”.


 Bien qu’un seul élément ait été perdu de la phrase, il est maintenant dépourvu de sens. 


Les indels produisent fréquemment de telles mutations de décalage de cadre, qui rendent leurs protéines codées tout aussi inutiles. 


Une conséquence courante des décalages de cadre est la génération de codons d’arrêt, de sorte que les protéines sont à la fois dénuées de sens et courtes !


-Tous les indels ne produisent pas de décalages de cadre, mais même la perte d’un seul acide aminé d’une protéine peut être délétère. 


Par exemple, la mutation la plus couramment trouvée dans la mucoviscidose est un indel qui conduit à la perte de l’acide aminé phénylalanine #508 dans CFTR, 


la protéine régulatrice de la conductance transmembranaire de la mucoviscidose.


 Cette protéine est notoirement grande à près de 1500 acides aminés,  mais la perte de cette seule phénylalanine réduit considérablement sa capacité à faire son travail normal de transport des ions chlorure à travers la membrane cellulaire et d’aider à réguler les fluides tissulaires.




-Expansions répétées de trinucléotides:




Certaines protéines ont une séquence du même acide aminé répétée plus d’une douzaine de fois en raison  de la répétition des mêmes codons ou de codons similaires Étant donné que l’ADN dans les régions répétées de chromosomes appariés semble très similaire, il est sujet à des erreurs de croisement qui peuvent entraîner des raccourcir ou allonger la course des acides aminés. 


L’un ou l’autre peut conduire à un mauvais repliement de la protéine, mais plusieurs troubles génétiques sont dus à des expansions de la région répétée. 


L’un de ces troubles de répétition trinucléotidique est la maladie de Huntington,  qui est associée à une augmentation de la longueur de la région de répétition CAG dans la protéine huntingtine de deux douzaines de glutamines (Q) à 40 ou plus. 


Pourquoi la version expansée de la protéine endommage progressivement le tissu neural n’est pas bien comprise. 


D’autres troubles de la répétition des trinucléotides comprennent la dystrophie myotonique et le syndrome de l’X fragile.




-Duplication de gènes:




-À la limite de la frontière entre les mutations monogéniques et les mutations au niveau des chromosomes se trouvent les duplications de gènes, dans lesquelles un ou quelques gènes sont dupliqués en tandem. Après duplication, 


la copie « supplémentaire » du gène est libre d’accumuler de nouvelles mutations et d’expérimenter de nouvelles fonctions.




-Les gènes dupliqués sont une source importante de régulation du développement et de production de nouveaux gènes et familles de gènes. 


En utilisant à nouveau les bêta-globines comme exemple,  les bêta-globines elles-mêmes sont le produit de duplications de gènes, puisque les bêta-globines et les alpha-globines sont historiquement liées à la myoglobine, et les trois gènes se trouvent maintenant sur des chromosomes séparés. 


Chez l’homme, la bêta-globine adulte «normale» elle-même est produite à partir d’un groupe de gènes de bêta-globine sur le chromosome 11 humain.


 Il existe cinq gènes fonctionnels plus un pseudogène, qui n’est plus fonctionnel chez l’homme. 


Chacun des cinq gènes est utilisé à un stade de développement différent. 


L’epsilonglobine produit la chaîne bêta de l’hémoglobine embryonnaire.


 Les deux chaînes gamma, gamma-a et gamma-b, produisent les chaînes bêta de l’hémoglobine fœtale.


 Enfin, les chaînes bêta et delta prennent le relais à la naissance et deviennent les chaînes bêta postnatales, la chaîne delta étant une variante mineure de l’hémoglobine humaine.




-Un autre exemple intrigant du résultat de la duplication de gènes concerne les protéines réceptrices de couleur rouge et verte chez les humains et les grands singes. 


Les deux sont sur le chromosome X, côte à côte.


 Chez certains singes, les gènes rouges et verts liés à l’X sont des allèles chez les femelles. La plupart des mammifères n’ont que le gène vert. 


Les opsines rouges et vertes sont identiques à 96 %, mais les différences d’acides aminés entre elles sont suffisantes pour produire deux profils d’absorption maximale différents dans la rétine, l’opsine rouge à 560 nm et l’opsine verte à 530 nm. 


Chez certains humains, il existe même des copies supplémentaires du gène vert. 


On se demande quelles nouvelles couleurs les humains pourraient voir dans le futur.




-La polyploïdie est responsable de la création de milliers d’espèces sur la planète d’aujourd’hui et continuera de le faire. 


Il est également responsable de l’augmentation de la diversité génétique et de la production d’espèces montrant une augmentation de la taille, de la vigueur et une résistance accrue aux maladies.































		
		
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