Les secrets incroyables de la salamandre

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La salamandre fut longtemps un animal considéré comme résistant au feu et même originaire du feu. Ce mythe fut basé sur le fait que cet animal avait le corps froid et devait donc repousser les flammes. Du slibovitche dans lequel était mariné une salamandre était supposé posséder des vertus aphrodisiaques … Il fallait être natif de Slovénie pour y croire ! Mais la salamandre occupe les biologistes pour un tout autre sujet qui n’a rien à voir avec les légendes relatives à cet animal plutôt inoffensif quoique pouvant être toxique au toucher car c’est le seul vertébré capable de régénérer un membre en partie ou totalement. C’est la raison pour laquelle une équipe de biologistes du Karolinska Institute à Stockholm s’est penchée sur le génome de la salamandre pour tenter de comprendre quel pouvait être ce mécanisme de régénération des membres comme un animal pouvant renaître de ses cendres. mais laissons de côté les légendes qui n’ont rien à voir avec la science.

Seuls parmi les vertébrés les salamandres, tritons et autres axolotls possèdent ce faculté extraordinaire de régénération d’un membre entier, mais pas seulement car ces animaux assez spéciaux peuvent aussi régénérer un oeil, leur queue et même un morceau de leur cerveau ou une mâchoire ! La salamandre d’Espagne (Pleurodeles waltl) peut être aisément élevée dans une animalerie de laboratoire bien qu’elle sécrète par la peau une substance toxique quand elle est manipulée et elle a été utilisée pour étudier le pourquoi et le comment de ses facultés de régénération. Le génome entier réparti sur 12 chromosomes est constitué de 19,38 milliards de paires de bases (trois fois plus que chez l’homme !) codant pour 22847 gènes, 19903 d’entre eux correspondant à des protéines dont seulement 14805 ont été identifiés, les autres protéines codées ont été identifiées grâce aux ARN messagers lors des études de transcription. Le génome de cette salamandre est probablement l’un des plus grand du règne animal et son ADN possède le plus grand nombre connu de séquences répétées.

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Parmi ces séquences répétées se trouve une famille de gènes codant pour des facteurs de transcription, c’est-à-dire des protéines qui « ouvrent » la copie de portions d’ADN à leur transcription en ARNs messagers. Certains de ces facteurs appelés PAX se retrouvent chez d’autres vertébrés dont l’homme et ont été identifiés à des oncogènes chez ce dernier. Il s’agit de gènes exprimés dans des circonstances particulières et notamment dans des cellules cancéreuses. Chez la salamandre ces facteurs facilitent l’expression de gènes impliqués dans la régénération des tissus y compris des membres ou des yeux. Ils sont exprimés au cours de l’embryogenèse mais on ignore encore quels sont tous les gènes dont l’expression est sous le contrôle de ces facteurs de transcription et quel est le mécanisme de la genèse de novo d’un membre qui est une structure anatomique complexe comportant des os et des muscles attachés à ces derniers.

L’élucidation complète du génome de la salamandre ouvre donc une perspective riche de promesses dans le domaine de la régénération d’organes à l’aide de cultures de cellules. Il faudra encore de nombreuses années de recherche pour arriver à manipuler le vivant à des fins thérapeutiques totalement inattendues encore aujourd’hui. Décidément la biologie moderne réserve des surprises presque quotidiennes …

Source et illustrations : doi 10.1038/s41467-017-01964-9

Retombées nucléaires …

Quand les militaires, pressés par la société civile, se sont rendu compte que leurs essais nucléaires atmosphériques présentaient des risques pour l’ensemble de l’humanité en termes de retombées radioactives, dont les isotopes radioactifs du strontium, du césium et du carbone, le carbone 14, ils ont décidé d’arrêter leur délire en s’accordant sur l’arrêt de ces essais en 1963, il y a donc 50 ans. A part l’accident de Tchernobyl et dans une bien moindre mesure celui de Fukushima-Daiichi, il n’y donc plus eu de pollution radioactive atmosphérique, en particulier avec du carbone 14.

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Le carbone 14 se forme naturellement et de manière continue dans l’atmosphère par absorption de neutrons par l’azote, ces neutrons provenant de la désintégration de l’oxygène 18 formé par bombardement de l’oxygène 16 par des rayons cosmiques. Il se forme donc en permanence du carbone 14 que l’on retrouve sans qu’on le sache et sans qu’on s’en soucie vraiment dans les aliments, les fruits, les légumes, la viande et dans notre corps puisque notre corps est naturellement radioactif en raisons surtout de la présence, naturelle également, du potassium 40. Jusque là rien de vraiment nouveau sauf que pour le carbone 14, il n’y a plus d’injection non naturelle (due aux essais nucléaires, voir l’illustration ci-dessus) de cet isotope dans l’atmosphère. Or on connait très précisément la radioactivité de l’atmosphère et comme le carbone 14 a une durée de demi-vie de 5730 ans environ, on s’en sert pour dater les objets, vieux os de reliques et autres saint-suaires avec une précision assez surprenante. Des biologistes ont donc mis a profit le fait que connaissant précisément les quantités de carbone 14 en excès par rapport à sa formation normale dans l’atmosphère dues aux essais nucléaires on pourrait « dater » avec une très grande précision l’apparition dans certains tissus humains de cellules nouvellement formées à l’époque où eurent lieu ces essais nucléaires puis dans les années qui suivirent puisque cet « excès » de carbone 14 permettait d’atteindre une très grand précision dans les mesures. Comme on a depuis longtemps postulé que le nombre de neurones du cerveau ne variait pratiquement pas au cours de la vie, on a donc tenté de « dater » ces derniers sur les cerveaux de cadavres d’ages variés et ayant été exposés à différents stades de leur vie au carbone 14 naturel et artificiel. Contrairement à toute attente on s’est aperçu que le cerveau, au moins certaines partie de celui-ci, se régénérait tout au long de la vie à raison d’environ 1400 neurones par jour. Ce n’est pas énorme mais c’est loin d’être négligeable puisque ces « datations » ont permis d’estimer qu’on renouvelait au cours de notre vie plus du tiers des neurones d’une région cérébrale appelée hippocampe qui est cruciale pour les fonctions cognitives et la mémoire. Reste à trouver maintenant un moyen pour accélérer le remplacement des neurones mais c’est une autre histoire. Comme quoi, cette étude constitue une des rares retombées (radioactives) positives des essais nucléaires atmosphériques…

 

Source et crédit photo : eurekalert.org et wikipedia

Note : PTBT, traité bannissant les essais nucléaires atmosphériques