Le
journal francophone d’information scientifique de la faculté des sciences
www.geocities.com/Scientiphage/
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Numéro 2 volume 2 |
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Le jeudi 14 octobre 1999 |
Par Claude Pilon
La
prolifération des cellules, le cancer, peut venir principalement des oncogènes
ou des gènes suppresseurs de tumeurs.
Les oncogènes, une fois activés, stimulent la croissance cellulaire
directement ou indirectement. Puis, les gènes suppresseurs de tumeurs, eux,
protègent la cellule normale. Ceux-ci,
une fois inactivés perdent leur capacité à arrêter la croissance
cellulaire. L’activation ou
l’altération des types de gènes mentionnés ci-haut ne sont qu’une des multiples
étapes pour le développement d’un cancer.
Par
exemple, le groupe de Robert Weinberg au M.I.T. ont montré qu’il était possible
de créer un cancer en trois étapes. Une
des grandes difficultés est que les télomères raccourcissent après chaque
division(c’est ce qui est responsable du vieillissement cellulaire). Pour cela,
ils ont d’abord introduit le gène qui code l’enzyme qui régénère les télomères,
la télomérase. Ensuite, ils ont fait
appel à deux oncogènes. Le premier qui
provient d’un virus de singe qui code la protéine Large T. Celui-ci inactive deux protéines présentes
dans les cellules : le p53(voir plus bas dans le texte) et pRB. Le second gène s’appelle «ras». Le mélange de c’est trois gènes provoque la
formation de tumeurs.
Dans
le présent article, nous mentionnerons surtout le gène p53, un suppresseur de
tumeurs. Celui-ci code la protéine p53
qui est composée de 393 acides aminés.
Les expériences ont confirmé que la protéine introduite dans une cellule
cancéreuse pouvait soit arrêter la division cellulaire ou même causer
l’apoptose. Cette protéine est présente
en petite quantité en temps normal, dès que la cellule est perturbée
(endommagée, manque d’oxygène, activation d’oncogène, infection,…) la
concentration de celle-ci augmente et la protéine devient active. Pour illustrer la fonction de p53, nous
allons voir un exemple : une cellule est exposée au rayons solaires. Pendant cette exposition, les rayons UV
endommagent l’ADN alors la concentration de la protéine augmente et devient
active. La protéine p53 peut stimuler
la production de la protéine waf1 responsable de l’arrêt du cycle cellulaire
jusqu’à ce que l’ADN soit réparé. Sinon, elle peut favoriser l’expression de la
protéine bax, qui elle déclenche l’apoptose.
Ainsi, grâce à p53, les cellules ayant un bagage génétique modifié ne
transmettent pas leurs anomalies à d’autres cellules filles. Il est donc
essentiel que cette protéine soit strictement régulée car elle peut causer la
mort cellulaire. Le modèle actuel est
que p53 stimule la synthèse d’une autre protéine mdm2. Celle-ci, se lie à p53 et empêche p53 de
synthétiser d’autres protéines. En
plus, mdm2 en se liant à p53 fait sortir celle-ci du noyau et la dirige vers le
protéasome où elle est détruite. Pour revenir
à l’exemple, dans une situation de stress, des groupements phosphates sont lié
à p53 à l’aide d’enzymes(kinases) à l’endroit où se fixerait mdm2. Cela cause l’accumulation de p53 dans le
noyau car mdm2 ne peut aider à la dégradation de la protéine.
Le
gène p53 est endommagé dans environ 40% des cas de cancers. Ces chiffres proviennent du fait que sur 6.5
millions de cancers détectés dans le monde par an, 2.4 millions auraient le
gène p53 muté. Jusqu’à présent 7000
mutations ont été répertoriées.
Plusieurs
voies de recherches sont présentement en cours. Pour commencer, Jack Roth et ses collaborateurs au Cancer Center
de Houston espèrent qu’en ajoutant la protéine p53 dans les cellules
cancéreuses, celles-ci vont agir en arrêtant le cycle cellulaire ou induire
l’apoptose. Ils ont testé cette
thérapie sur neuf patients : trois d’entre eux ont eu une régression de
ces cellules et trois autres ont eu une stabilisation. Il reste encore du travail d’ordre technique
et des ajustement à faire à cette méthode pour en envisager une utilisation
systématique. Une autre voie est de stimuler
l’activité de protéines mutées mais encore proche de la p53 originale et de les
activer. Cette optique est utilisée par
la société pharmaceutique Hoffmann Laroche.
La pertinence de cette approche à été montré par Klas Winan et ses
collègues du Karolinska Institute de Stockholm (Suède). Des peptides agissant avec des formes de p53
mutés ont déclenché l’apoptose chez des cellules cancéreuses. Une autre piste est l’utilisation d’un
adénovirus modifié. Ce virus peut seulement se reproduire dans les cellules
contenant un p53 muté et il les tue. Il semblerait que cette méthode est testée
dans certains hôpitaux avec succès. Une
dernière piste pour les cellules dont p53 n’est pas muté. Novartis essaie d’inhiber la protéine qui
est responsable pour la migration et la dégradation de p53, l’effet est que la
concentration en p53 augmente et déclenche l’apoptose. Cette optique serait une méthode moins
toxique de rechange pour la radiothérapie.
Référence :
la Recherche septembre et octobre 1999
UN MONDE
FOU!
Un alliage
bien spécial
Il y a à peine plus d'un siècle, le
physicien suisse Charles Edouard Guillaume a découvert qu'un alliage
particulier de fer et de nickel, qu'il a baptisé Invar, ne se dilatait pas
jusqu'à une température critique dite de Curie, au-dessus de laquelle tous les
matériaux perdent leurs propriétés magnétiques. Quoique sûrement liée à un
phénomène magnétique, cette singularité est toutefois demeurée obscure jusqu'à
tout récemment.
Récemment, dans le magazine Nature,
une équipe américano-suédoise propose son hypothèse sur ce mystère. Tout
d'abord, la direction adoptée par les spins d'un électron influence le volume
d'un alliage. Or, dans l'Invar, les électrons sont libres d'adopter le spin de
leur choix, sans être nécessairement limités à des configurations parallèles ou
anti-parallèles, comme à l'habitude. Ainsi, une augmentation de la température
serait accompagnée d'un désordre progressif de l'alignement des spins, ce qui
aurait pour conséquence de diminuer le volume de l'alliage. Cette diminution
compenserait donc l'augmentation de volume causée pas la dilatation thermique,
ce qui aboutirait finalement à aucune
variation de volume nette. On comprend enfin une propriété physique que l'on
exploitait depuis un siècle!
La
pleine Lune et ses effets...
Entre 1950 et 1995, des mesures ont
été prises aux États-Unis à savoir si la pleine Lune avait un effet sur la
température observée à la surface de la Terre. Deux chercheurs ont démontré
que, en effet, les écarts thermiques au cours d'une journée de pleine Lune sont
systématiquement plus grands de 0,1ºC, comparativement aux jours de nouvelle
Lune. On aurait pu croire que ceci est dû aux fluctuations du rayonnement
solaire réfléchi par la surface de la Lune, mais cette explication s'avère
fausse. Ce phénomène serait plutôt causé par la variation de la position de la
Terre et de son satellite par rapport au centre de gravité du système solaire
au cours d'un cycle lunaire.
«Entendre»
les tremblements de Terre...
Lors de l'analyse du mécanisme de
friction, un élément est souvent négligé: les ondes sonores qui sont produites.
Pourtant, deux chercheurs ont démontré que lorsque deux corps glissaient l'un
contre l'autre à une vitesse de 35cm/s, l'énergie sonore liberée était
considérable, totalisant environ 5% de l'énergie impliquée dans le mouvement de
friction. Le hic, c'est que lors de tremblements de Terre, le glissements des
plaques lithosphériques se fait environ à cette vitesse, ce qui rend cette activité
sismique un peu bruyante.
Une erreur de
150 millions de dollars!
Par
Marie-France Rollin
Le 22 septembre dernier, la NASA a
perdu contact avec l'engin spatial qu'elle a envoyé en orbite autour de Mars
afin d'enregistrer des données météorologiques: la sonde Mars Climate
Orbiter s'était alors écrasée sur la planète rouge. Une semaine plus tard,
la NASA a dévoilé publiquement la raison (plutôt honteuse) de cet échec...
L'écrasement est dû à une erreur de
conversion entre le système impérial et le système international. En effet,
d'après Cybersciences, les ingénieurs de la firme Lockheed-Martin, les
constructeurs de la sonde, ont fourni à la NASA les mesures de poussée du
moteur de freinage en livres, alors que les contrôleurs de la NASA croyaient
quìl s'agissait de newtons. En résumé, lorsqu'on croyait Mars Climate Orbiter à
60 miles de la surface de Mars, elle n'était en fait qu'à 60 kilomètres
d'altitude. La sonde a alors brûlé dans l'atmosphère martienne.
D'après Edward Weiler, responsable
des programmes de sciences spatiales de la NASA, le problème était plutôt la
défaillance du système informatique et a spécifié qu'il ne fallait pas mettre
le blâme sur des erreurs de calcul. Quoiqu'il en soit, le résultat est le même:
150 millions de dollars américains ont littéralement flambé.
Certaines personnes appréhendent que
le même style d'erreur se reproduise lors de l'opération de la Station spatiale
internationale, qui utilise le système de mesure impérial, qui est plutôt
désuet.
Une carotte polaire record!
Par Marie-France Rollin
Récemment,
une équipe de 19 géologues français a battu le record du carottage de glace le
plus profond à Vostok, dans l'Antarctique, où la très peu invitante température
annuelle moyenne est de -55ºC... La carotte en question a une longueur de 3,623
kilomètres et permet de remonter jusqu'à 420 000 ans en arrière, soit 200 000
années de plus que lors du dernier forage. Cette carotte polaire nous a permis
d'avoir des données météorologiques continues sur les quatre derniers cycles
climatiques. Elle nous a aussi permis de confirmer les observations déjà faites
sur les 150 000 dernières années. En effet, les transitions climatiques entre
périodes glaciaires et interglaciaires se seraient toutes déroulées de la même
façon: chaque passage du froid au chaud serait accompagné d'une hausse de la
concentration en CO2 de 180 à 280 ppm et celle de méthane de
350 à 700 ppb (parties par milliards).
Cette hausse est causée par une infime variation de l'orbite terrestre par
rapport au Soleil. De plus, la teneur actuelle en gaz carbonique est de 360 ppm
et celle de méthane, 1700 ppb. Ce sont les concentrations les plus fortes
jamais vues depuis les 420 000 dernières années!
Bactéries qui nettoient
Par
Claude Pilon
La bactérie Thiobacillus
thiooxidans pourrait aider à nettoyer les sites contaminés par la
radioactivité. Cette bactérie se
nourrit des éléments contenant du soufre et rejette de l’acide sulfurique. Cet acide sulfurique détruit tranquillement
le béton. On place la bactérie dans de
la cellulose qui est enrichi de soufre, qui ressemble à un gel jaunâtre ou à de
la moutarde. On applique une couche de gel contenant la bactérie et puis on
humidifie la place à 95% et on attend que la bactérie travaille. Quand les
ingénieurs trouvent que la bactérie a assez mangé, on laisse le gel sécher puis
on le jette avec les autres déchets radioactifs. Cette méthode est peu coûteuse et ne fait pas de poussière. La méthode actuelle consiste à détruire la
première couche de quelques millimètres de manière physique mais cela crée de
la poussière très radioactive qui se propage dans l’air et qui est difficile à
contrôler. Cela n’est pas très
sécuritaire et très coûteux. La méthode
bactérienne va être testée dans un réacteur qui a eu des fuites en 1957, le
réacteur de Sellafield. La nouvelle méthode est
beaucoup plus lente car la bactérie ronge environ un centimètre par an, mais ce
ne sont que les quelques premiers millimètres qui sont très radioactifs.
Référence : http://www.newscientist.com/ns/19991009/newsstory2.html
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