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Chaque organe a sa propre horloge biologique
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Chaque organe a sa propre horloge biologique

Le rythme circadien, ou horloge biologique, a le vent en poupe, avec l'attribution du Prix Nobel de médecine 2017 à des travaux sur ce domaine de recherche. En effet, certaines fonctions de l’organisme de nombreux êtres vivants évoluent selon un rythme imprimé par l’alternance du jour et de la nuit. Cela se traduit par une activité cyclique de l’expression des gènes. Si des espèces modèles comme la drosophile, la souris ou le poisson zèbre ont été étudiées, aucune analyse à grande échelle n’avait été menée jusqu’ici chez les primates. Plus de dix ans de travaux menés par Howard Cooper, de l’Inserm à Lyon, et ses collègues américains, viennent d'aboutir  à un atlas spatio-temporel de l’expression au cours de la journée de plus de 25 000 gènes dans 64 tissus différents chez le babouin. Cette cartographie révèle que la majorité des gènes présente une expression cyclique, avec de grandes différences entre organes mais des pics d’expression communs en début d’après-midi et fin de nuit.

« La première surprise que nous avons eue a été de constater que beaucoup plus de gènes sont cycliques chez le primate que chez la souris. Les 64 tissus analysés présentent tous des gènes d’expression cyclique, mais pas avec un décalage de 12 heures par rapport à la souris, qui est un animal nocturne. Il ne suffit pas d’inverser les données obtenues chez le rongeur pour résumer le cas diurne du babouin. C'était prévisible du fait de leurs modes de vie très différents », pointe Howard Cooper. En effet, chez le primate, les deux tiers du transcriptome – les ARN produits par l’expression des gènes –ont un comportement cyclique. Le chiffre monte même à plus de 80 % pour les ARN codant des protéines. « Il existe une grande variabilité entre organes dans les gènes cycliques et dans leur rythme. Certains en présentent plus de 3 000, comme la thyroïde ou le cortex préfrontal, d’autres seulement 200, comme la moelle osseuse », précise le chercheur. En revanche, l’expression des gènes connait un pic en début d’après-midi, avec plus de 11 000 gènes exprimés, et en fin de nuit, avec 5 000 gènes exprimés, ainsi qu'une période de repos vers minuit (moins de 700 gènes).

Dans le détail, les gènes cycliques sont à près de 80 % des gènes dits « ubiquitaires », qui assurent des fonctions essentielles au fonctionnement des cellules. De manière étonnante, les 14 ou 15 gènes contrôlant le rythme circadien ne varient pas tous de la même façon selon les tissus. « L’horloge circadienne oscille malgré la spécialisation des tissus et recrute un répertoire de gènes ubiquitaires propre à chaque tissu pour un fonctionnement et des échanges optimaux, par exemple une libération rythmique d’hormones par les glandes endocriniennes », décrypte Howard Cooper.

Les chercheurs veulent maintenant comprendre les effets d’un dérèglement de l'exposition à la lumière sur différentes zones du cerveau et comparer leur base, rendue publique, à des banques de données existantes pour différentes pathologies humaines. « Nous avons remarqué que 82% des cibles de médicaments sont des gènes d’expression cyclique. Il serait donc important de travailler à une administration optimale des traitements pour en améliorer l’efficacité et diminuer les effets secondaires. Ce travail a été initié pour le cancer du côlon et devra être généralisé », espère Howard Cooper.


Source : Pour la Science
Crédit : Shutterstock.com/Edwin Godinho

Les horloges biologiques des différents organes ont été étudié chez le babouin, une première chez un primate non humain.

Chaque organe a sa propre horloge biologique Actualités

Chaque organe a sa propre horloge biologique

Le rythme circadien, ou horloge biologique, a le vent en poupe, avec l'attribution du Prix Nobel de médecine 2017 à des travaux sur ce domaine de recherche. En effet, certaines fonctions de l’organisme de nombreux êtres vivants évoluent selon un rythme imprimé par l’alternance du jour et de la nuit. Cela se traduit par une activité cyclique de l’expression des gènes. Si des espèces modèles comme la drosophile, la souris ou le poisson zèbre ont été étudiées, aucune analyse à grande échelle n’avait été menée jusqu’ici chez les primates. Plus de dix ans de travaux menés par Howard Cooper, de l’Inserm à Lyon, et ses collègues américains, viennent d'aboutir  à un atlas spatio-temporel de l’expression au cours de la journée de plus de 25 000 gènes dans 64 tissus différents chez le babouin. Cette cartographie révèle que la majorité des gènes présente une expression cyclique, avec de grandes différences entre organes mais des pics d’expression communs en début d’après-midi et fin de nuit.

« La première surprise que nous avons eue a été de constater que beaucoup plus de gènes sont cycliques chez le primate que chez la souris. Les 64 tissus analysés présentent tous des gènes d’expression cyclique, mais pas avec un décalage de 12 heures par rapport à la souris, qui est un animal nocturne. Il ne suffit pas d’inverser les données obtenues chez le rongeur pour résumer le cas diurne du babouin. C'était prévisible du fait de leurs modes de vie très différents », pointe Howard Cooper. En effet, chez le primate, les deux tiers du transcriptome – les ARN produits par l’expression des gènes –ont un comportement cyclique. Le chiffre monte même à plus de 80 % pour les ARN codant des protéines. « Il existe une grande variabilité entre organes dans les gènes cycliques et dans leur rythme. Certains en présentent plus de 3 000, comme la thyroïde ou le cortex préfrontal, d’autres seulement 200, comme la moelle osseuse », précise le chercheur. En revanche, l’expression des gènes connait un pic en début d’après-midi, avec plus de 11 000 gènes exprimés, et en fin de nuit, avec 5 000 gènes exprimés, ainsi qu'une période de repos vers minuit (moins de 700 gènes).

Dans le détail, les gènes cycliques sont à près de 80 % des gènes dits « ubiquitaires », qui assurent des fonctions essentielles au fonctionnement des cellules. De manière étonnante, les 14 ou 15 gènes contrôlant le rythme circadien ne varient pas tous de la même façon selon les tissus. « L’horloge circadienne oscille malgré la spécialisation des tissus et recrute un répertoire de gènes ubiquitaires propre à chaque tissu pour un fonctionnement et des échanges optimaux, par exemple une libération rythmique d’hormones par les glandes endocriniennes », décrypte Howard Cooper.

Les chercheurs veulent maintenant comprendre les effets d’un dérèglement de l'exposition à la lumière sur différentes zones du cerveau et comparer leur base, rendue publique, à des banques de données existantes pour différentes pathologies humaines. « Nous avons remarqué que 82% des cibles de médicaments sont des gènes d’expression cyclique. Il serait donc important de travailler à une administration optimale des traitements pour en améliorer l’efficacité et diminuer les effets secondaires. Ce travail a été initié pour le cancer du côlon et devra être généralisé », espère Howard Cooper.


Source : Pour la Science
Crédit : Shutterstock.com/Edwin Godinho

Les horloges biologiques des différents organes ont été étudié chez le babouin, une première chez un primate non humain.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

11 - Aude

Du 10 janvier 2019 au 14 février

COURS DE POTERIE : RAKU

Animés par la potière Cécile Dussaud. Jeudis 10, 17, 24, 31 janvier et 14 février, de 18h à 20h, à Amphoralis. La cuisson à la technique japonaise du raku sera ensuite effectuée le dimanche 24 février, de 14h à 18h.

Amphoralis
Allée des potiers
11590 Sallèles d’Aude
04 68 46 89 48
www.amphoralis.com


27 janvier

VISITE GUIDÉE
POTIERS GALLO-ROMAINS

Découvrez l’activité des potiers gallo-romains et de leur véritable « usine » d’amphores.

Amphoralis
Allée des potiers
11590 Sallèles d’Aude
04 68 46 89 48
www.amphoralis.com


14 - Calvados

Jusqu’au 29 février 2020

EXPOSITION
"LES REQUINS ! 430 MILLIONS D’ANNÉES D’ÉVOLUTION"

Découvrez la grande diversité des requins, allant d’espèces de petites tailles, jusqu’aux poissons géants dont les dents sont plus grandes qu’une main humaine.
Cette exposition évoque également le grand danger auquel ils sont confrontés : l’Homme. Venez découvrir de nouvelles espèces et apprendre en vous amusant grâce à une fresque digitale.

Paléospace
Avenue Jean Moulin
14640 Villers-sur-Mer
02 31 81 77 60
www.paleospace-villers.fr


21 - Côte d'Or

Jusqu’au 31 mars 2019

EXPOSITION PLEIN-AIR
"IMPACTS ! HOMME-NATURE"

Venez découvrir les relations homme-nature au plus près du vivant !
De l’évolution du comportement animal à celui du climat et des milieux naturels, les chercheurs de Bourgogne et de Franche-Comté tentent de comprendre le rôle de l’Homme dans ces changements. Traversez ville, campagne et forêt et voyagez jusqu’aux pôles pour observer ces recherches in vivo !

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


22 - Côtes d'Armor

22 février

CONFÉRENCE - SPECTACLE
"HISTOIRE ET ÉVOLUTION DE LA LUNE"

Pour l’ouverture de cette année du 50ème anniversaire de la mission Apollo 9, répétition générale avant le voyage vers la Lune, cette séance spéciale vous emmènera à la découverte de notre satellite.
Vendredi 22 février à 17h30. Tarif 4 €.

Planétarium de Bretagne
Parc du Radôme
22560 Pleumeur-Bodou
02 96 15 80 30
www.planetarium-bretagne.fr


25 - Doubs

Jusqu'au 22 avril 2019

EXPOSITION "FROID"

Véritable plongée dans l’univers du froid, l’exposition met en scène les multiples facettes du froid et plonge le visiteur dans des univers différents :
vie quotidienne, milieux extrêmes, biologie, physique, chimie, recherche, technologie, science-fiction... et l’invite à expérimenter.

Saline royale
Grande rue
25610 Arc-et-Senans
03 81 54 45 45
www.salineroyale.com


30 - Gard

Du 9 février au 10 mars

EXPOSITION
"VOLCANS, LA VIE DE LA TERRE"

Découvrez les grands mécanismes des profondeurs de la Terre, les menaces et richesses que représentent les volcans grâce à une vingtaine de manipulations interactives.
Exposition gratuite, tout public. Entrée libre de 10h à 18h en semaine ; 14h-18h samedi et dimanche.

Le Visiatome
CEA Marcoule
04 66 39 78 78
www.visiatome.fr


14 février

CONFÉRENCE-SPECTACLE
"MATHÉMATIQUES, MAGIE ET MYSTÈRE

Durant cette conférence, des exemples de création de tours magiques à partir des maths seront présentés, et réciproquement  des tours de magie seront décortiqués pour y découvrir des maths.
Jeudi 14 février à 18h. Gratuit, sur réservation sur www.visiatome.fr(conseillée à partir de 11 ans).

Le Visiatome
CEA Marcoule
04 66 39 78 78
www.visiatome.fr


44 - Loire Atlantique

Du 8 au 19 mai 2019

EXPOSITION
"LES FLORALIES INTERNATIONALES DE NANTES"

Lors de cette prestigieuse manifestation florale, les visiteurs seront invités à découvrir dans le cadre exceptionnel du Parc de la Beaujoire des scènes ornementales élaborées par des professionnels et des amateurs passionnés.
Une représentation florale de haut niveau qui contribuera à les étonner, les dépayser, les faire rêver...

Floralies Internationales
Parc des Expositions de la Beaujoire
Route de Saint-Joseph de Porterie
44300 Nantes
http://comite-des-floralies.com/fre/

Lieux:

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