Dimanche 20 avril 2014 à 8:28

Enseignement, école, fac

J'ai trouvé sur Buzzy, des copies de cancres, corrigées par leurs professeurs, et lkes corrections étaient aussi amusantes que les bourdes; alors j'en ai sélectionné quelques unes: :

Dans un devoir d'économie pratique :
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Un petit exercice de CM2 sur Roméo et Juliette :

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AUtre réponse de CM& qui m'a laissé perplexe ;
:
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Il faut bien mettre son nom quelque part !

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Causes surnatuyrelles :

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Samedi 19 avril 2014 à 8:41

Notre cerveau; nos sens; système nerveux

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    Deux de mes correspondants qui s’intéressent à mes articles sur le cerveau me demande « ce qu’est le coma, et comment on en sort en retrouvant peu à peu ses esprits ».
    C’est assez compliqué et je vais essayer de vous l’expliquer le plus simplement possible.


    On compare souvent le coma au sommeil, parce que la personne n’est pas « éveillée », et semble endormie, mais en fait il s’agit d’état très différents.
    Le coma est un état de perte de conscience, dans lequel la personne répond de façon très limitée à son environnement. Le coma peut avoir différentes causes, la plupart du temps accidentelles, affectant les neurones du cerveau, certaines étant réversibles, d’autres non.
    Le cerveau est très actif durant le sommeil, alors que chez la personne dans le coma, il est beaucoup moins actif qu’à la normale et consomme moins d’énergie, se contentant de conserver simplement les fonctionnements inconscients nécessaire à la vie végétative (circulation, respiration, synthèses chimiques …), la personne devant être alimentée artificiellement.
    Par contre c’est une absence presque complète des de la vie de la vie relationnelle, (conscience, motilité, sensibilité), et le patient, inconscient, est couché sans bouger et ne sent rien.
    L'examen neurologique complet (motilité, sensibilité, réflexes, tonus, pupilles, contrôle sphinctérien), l'évaluation des fonctions végétatives (respiration, pouls, tension artérielle, température) permettent de distinguer plusieurs stades et j’emprunte les lignes qui suivent à un cours de médecine :
        - coma stade 1 ou conscience minimale : La possibilité de communication avec le malade est réduite: le patient grogne lorsque le médecin lui pose des questions. Les stimulus douloureux provoquent une réponse correcte : le patient repousse plus ou moins bien la main du médecin qui le pince. L'électroencéphalogramme montre un rythme alpha ralenti avec quelques ondes téta ou delta analogues à celles du sommeil
        - Coma stade 2 : c'est le stade de la disparition de la capacité d'éveil du sujet. Il n'y a pas de contact possible avec le malade. La réaction au stimulus douloureux est toujours présente mais plus ou moins inappropriée. L'électroencéphalogramme montre des ondes lentes diffuses avec réactivité aux stimuli extérieurs réduite.
        - Coma stade 3 : c'est le coma profond. Il n'y a plus aucune réaction aux stimuli douloureux. Les troubles oculaires et végétatifs sont apparus, par exemple respiratoires avec encombrement pulmonaire. L'électroencéphalogramme montre des ondes delta diffuses sans réactivité aux stimuli extérieurs.
        - Coma stade 4 ou coma dépassé : la vie n'est maintenue que par des moyens artificiels. L'électroencéphalogramme montre un rythme plus ou moins ralenti. Au pire, il est plat. C'est un élément primordial pour la surveillance d'un coma prolongé.

    L'évolution est imprévisible et dépend surtout de la cause. Les comas dus à une intoxication médicamenteuse sont généralement de bons pronostics. L'évolution de ceux ayant une origine traumatique dépend de la nature des dégâts des centres cérébraux et de l'âge (les personnes les plus jeunes ont de plus grandes chances de voir leur état s'améliorer). Il est possible de voir des personnes rester dans un coma profond pendant plusieurs années, sous réserve qu’il n’y ait pas de dommages cérébraux.
    Le coma peut parfois être maintenu artificiellement dans certains cas en utilisant des molécules sédatives.

    En dehors des examens neurologiques, comme les électroencéphalogrammes ou les IRM, il n’est pas possible de faire facilement un diagnostic et dans le langage de neuro-réanimation « sortir du coma » ne signifie pas que l'on peut communiquer avec l'entourage. Le patient doit franchir deux étapes: sortir de l'état végétatif (stade 2), puis de l'état de conscience minimale (stade 1).
    Un patient en état végétatif est éveillé, mais n'a conscience ni de soi ni de son environnement; il peut avoir un cycle veille-sommeil et peut même ouvrir les yeux de manière spontanée, mais il n'obéit à aucun ordre verbal.
    Par contre, un patient en état de conscience minimale est éveillé et présente des signes de conscience.
    Il est difficile d’évaluer quel est l’état de la conscience de l'environnement. Celle-ci est généralement fluctuante, et peut varier dans ses manifestations. Il faudrait des échanges répétés avec le malade pour se rendre compte qu'il a des moments de conscience véritable.
    La conscience de soi est encore plus difficile à évaluer pour un observateur extérieur. Pour que les neurologues considèrent qu’ile lae malade a émergé de l’état de conscience minimale, il faudrait qu'il soit capable de communiquer de façon régulière et de manipuler des objets.
    De manière classique, les médecins établissent le niveau de conscience en évaluant la capacité d'un patient à répondre à des sollicitations externes, par exemple en lui demandant d'ouvrir les yeux ou de presser la main qui les tient.
Cette méthode est très limitée, car l'absence de réponse ne veut pas dire que le patient n'est pas conscient mais signifie, soit qu'il est insensible aux stimulus extérieurs, soit qu'il est incapable de bouger ou qu'il ne comprend plus ce qu'on lui demande.
    Les Américains utilisent une nouvelle technique pour évaluer le niveau de conscience de quelqu’un qui ne communique pas encore : un dispositif magnétique externe envoie de fortes stimulations dans le cerveau et un électroencéphalogramme enregistre en direct la manière dont les neurones y réagissent. En fonction du type de réaction observée, un ordinateur calcule un «score» qui permet d'évaluer si le patient est conscient ou non.

    Les causes de coma sont multiples :
    Première cause de mortalité chez les 15-25 ans et première cause de handicap sévère avant 45 ans, les traumatismes crâniens touchent 120.000 personnes par an en France, dont 10.000 seraient sévèrement atteintes. Les accidents de la voie publique sont les principaux responsables, mais plus de 4000 personnes seraient victimes d'un traumatisme crânien sur les pistes de ski.
    Une autre cause importante est le coma éthylique ou l’overdose de drogue.
    Les déficits ou séquelles qui suivent éventuellement le traumatisme varient énormément selon le type d'atteinte cérébrale. Le cerveau, qui baigne dans le liquide céphalo-rachidien, peut, lors d'un choc, bouger à l'intérieur de la boîte crânienne. Accélération, décélération ou rotation du cerveau entraînent alors l'étirement ou le cisaillement des dendrites et surtout des axones, qui transmettent les signaux électriques d'un neurone à l'autre.    
    Par ailleurs, le choc du cerveau contre les os du crâne peut entraîner des lésions, des contusions cérébrales, souvent accompagnées d'un œdème, c'est-à-dire l'accumulation de liquide dans les tissus, qui par la pression exercée, paralyse, voire détruit les neurones..

Vendredi 18 avril 2014 à 8:11

Actualité

J’ai trouvé dans « Le courrier international », un article du journal « Die Zeit », sur les animaux de compagnie en Allemagne, qui m'a amusé par ses dessins. Ils sont extraits d’un article que publie ce journal de Hambourg, toutes les semaines, et qui s’intitule « Wissen in bildern », (le savoir en images).
    Alors, aujourd’hui où j’ai la flemme, je recopie presque in extenso cet article (surtout les dessins), pour vous amuser, et évidemment, vous instruire !!.

    Le prix des animaux de compagnie :

    A priori ces chiffres ne sont pas donnés comme plus chers en Allemagne qu’en France, mais j’ai quand même été étonné du coût
    Les pièces jaunes représentent les frais annuels moyens de nourriture et soins médicaux.
    Les étiquettes bleues le prix d’achat.
    Les allemands dépenseraient pour leurs animaux 4 milliards d’euros par an et les français 4,5 milliards.

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    La durée de vie des animaux

    Très inégale, elle est très inférieure à celle des hommes.
    Je ne pense pas qu’elle soit très différente en France et en Allemagne.   




















    Parmi les 40 millions de foyers allemands, 15 ont un animal de compagnie : lequel ?

    Le premier graphique indique le nombre d’animaux pour 100 habitants pour divers pays européens; le deuxième graphique montre leur répartition en Allemagne.
    Je ne sais pas si les poissons sont aussi sauteurs !

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Jusque sous la couette :


    Le journal a fait une enquête pour savoir si on laissait l’animal dormir avec soi dans le lit; les pourcentages (allemands) sont étonnants !! lol


Jeudi 17 avril 2014 à 10:07

Intermède aujourd'hui.
    J'ai trouvé sur Buzzy des photos d'une jeune architecte d'intérieur grecque, qui s'est fait connaître en créant les "objets les plus malcommodes". Son imagination est débordante et pleine d'humour. Voyez

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Mercredi 16 avril 2014 à 7:36

Biologie, santé.

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    J’ai exposé hier les bienfaits de la transgénèse, mais il ne fauit pas croire que ces techniques soient sans inconvénients.

    Bien entendu la transgénèse ne s’applique pas à tout, et a forcément des limites d’application, le nombre de gènes connus et facilement extractibles étant limité, et les réussites n’étant pas à 100%. Mais il en est ainsi de toute application scientifique et technique.
    Les critiques qui sont faites résultent surtout du fait que les scientifiques ne maîtrisent pas totalement la technique de transgenèse et des effets de l’environnement, surtout en agriculture. Certains craignent également une banalisation de la manipulation génétique.

    Les applications médicales de la transgénèse sont plutôt bien acceptées.
    D’abord elles ont pour but l’amélioration de la santé et  donc sont à priori considérées comme non nocives. Par ailleurs effectué par des professionnels de santé, elles sont soumises à des protocoles très stricts et donc on peut penser que tout est fait pour que leurs dangers soient étudiés sérieusement et réduits au minimum.

    C’est également le cas des applications pharmaceutiques :
    Ces fabrications de médicaments ont lieu dans des réacteurs étanches, dans des usines, et rien n’est répandu sur le sol ou dans l’atmosphère. Il n’y a donc pas de danger écologique correspondant.
    Il n’y a pas eu de problème de nocivité notoire.

    Toutefois on peut déplorer que la recherche médicale, aux mains de quelques sociétés multinationales, semble avoir pour but plutôt d’enrichir ces sociétés , que de développer les meilleurs produits pour la santé de l’homme, ce qui amène à ne pas développer des médicaments peu chers, qui font terriblement défaut aux pays en développement (notamment sida, paludisme….).

    Par contre les OGM sont beaucoup plus contestés en Europe, dans le domaine agricole.
    D’abord, dans les plantes transgéniques, toutes les cellules possèdent le ou les transgènes, y compris les grains de pollen. Le vent, les insectes, les oiseaux peuvent transporter ces pollens et donc provoquer la dissémination des plantes transgéniques.
Il n’est donc pas possible de mettre des barrières entre plantes transgéniques et plantes normales.
    Comme de nombreuses plantes différentes peuvent s'hybrider, on peut s’interroger sur les conséquences possibles au niveau  simplement de la botanique : une plante possédant un gène de résistance aux herbicides ne va-t-elle pas transmettre cette résistance à d'autres plantes ? Un transgène fabriquant une toxine et transmis à d'autres espèces ne risque-t-il pas de provoquer la disparition pure et simple d'autres espèces ?
    Par ailleurs que ce soit par respiration de ces pollens ou par voie digestive, nous ingérons tous des OGM (la plupart du temps sans le savoir, ou sans chercher à le savoir), qui sont en principe détruits par les enzymes de notre tube digestif.
    SI certains d'entre eux résistent à ces actions (ce qui n'est ni démontré, ni démenti), ne risque-t-on pas de voir apparaître de nouvelles formes d'allergies ? Ces OGM résistants vont-ils interagir avec notre flore bactérienne intestinale et perturber notre métabolisme ? Et quelle sera l’influence des gènes de résistance aux antibiotiques présents dans les OGM qui entrent dans l'alimentation humaine ? Vont-ils nous rendre nous aussi résistants ? Cette question est cruciale quand on sait les difficultés qu'éprouvent aujourd'hui les hôpitaux pour trouver des antibiotiques efficaces contre des germes autrefois très sensibles. Quels sont également les risques de réaction de certaines protéines végétale que nous ingérerions, sur nos caractéristiques immunitaires ?
    Certaines substance, comme la lécithine de soja, sont contenues dans de nombreux produits alimentaires, notamment comme émulsifiant. On a montré récemment qu’en Angleterre, de nombreux produits alimentaires contenaient ainsi de faibles proportion de soja transgéniques, sans que cela soit signalé au consommateur.
    L’homme n’est pas le seul en cause, on peut aussi se poser des questions voisines sur l’influence des plantes OGM utilisées dans la nourriture des animaux, ou quelle est leur nocivité pour des insectes utiles ou les oiseaux.
    Un autre problème est celui commercial, des semences Monsanto, dont la technologie rend stériles les graines de seconde génération des semences OGM, théoriquement) pour limiter le « piratage » de leurs semences brevetées, mais ce qui oblige à ne pas pouvoir semer une partie des graines récoltées et à en acheter tous les ans de nouvelles.

    En ce qui concerne les applications transgéniques aux animaux, les travaux sur les animaux de laboratoire sont peu connus et en vase clos, donc sans risque de dissémination, tous les animaux morts étant incinérés;
    La sélection dans l’élevage qui se fait encore le plus souvent par croisement, mais la sélection transgénique ne paraît pas apporter de risque particulier au niveau de l’animal, si ce n’est que les modifications sont en général définitives et que donc on risque de ne plus pouvoir retrouver la race initiale qui a été modifiée.
    Par contre on ne sait pas quels pourraient être la conséquence de certains traitements par des gènes qui entraîneraient une résistance aux antibiotiques.

    Le point le plus délicat des applications transgéniques sur les animaux estt évidemment le clonage, dont les répercussions sont actuellement très mal connues et qui provoquent, à juste titre, une crainte de le voir s’étendre à l’homme, à des fins d’eugénisme.

    Que l'on soit pour ou contre les OGM, il faut admettre que la recherche sur les OGM se développe actuellement de façon considérable et touche de nombreux domaines : production agricole, alimentation, santé (diagnostic, traitement et création de nouvelles molécules et vaccins), thérapie génique, amélioration des animaux d'élevage, entre autres.
    Les enjeux socio-économiques et géopolitiques sont considérables, même si les données sur les plantes transgéniques sont encore insuffisantes et que la recherche sur les risques éventuels (sur la santé des consommateurs et les impacts environnementaux) n'en est qu'à ses balbutiements et que les réglementations sont encore insuffisantes.
    Il serait déraisonnable de refuser ces progrès, mais il faut se montrer vigilant dans les domaines où les incertitudes et les risques pourraient être importants.
    Enfin ce n’est que mon avis.

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Mardi 15 avril 2014 à 8:13

Biologie, santé.

Je voudrais examiner aujourd’hui ce que nous apporte de positif la transgénèse et demain j’examinerai ses inconvénients.

   
Le domaine actuellement le plus bénéfique est la médecine et la pharmacie :

    J’ai expliqué hier comment on pouvait faire produire de l’insuline par des colibacilles dans un réacteur en usine.
    Les hormones de croissances sont fabriquées également industriellement.
    Une cinquantaine de médicaments sont aujourd’hui fabriqués en petite quantité, qu’on ne saurait pas synthétiser chimiquement.
    Mais les bactéries ne sont pas le seul moyen utilisé :
    Des travaux sont actuellement en cours pour faire produire des protéines ou des glycoprotéines à usage thérapeutique à partir de soja, de tabac, de pomme de terre, de riz ou de colza, ou même de champignons inicellulaires et notamment des levures
    Des plants de tabac transgéniques produisent de l'hémoglobine (molécule colorant les globules rouges ou hématies), des mammifères (chèvres) produisent des médicaments dans leur lait, synthèse à partir du maïs, du collagène utilisé dans les opérations chirurgicales …
    Plusieurs laboratoires travaillent sur la fabrication de vaccins par des fruits (par exemple des bananes), ce qui permettrait de vacciner des populations entières à des prix très intéressants ou sur celle de vaccins contre les diarrhées qu’on pourrait introduire dans des aliments.
    On peut également fabriquer des produits pharmaceutiques permettant de détecter des agents pathogènes comme le sida.

    La thérapie génique : (voir aussi un article de mon blog du 20/12/2012) :

    La thérapie génique intervient lorsqu’un gène qui devrait entraîner un certain fonctionnement naturel dans le corps humain, est déficient et que donc ce fonctionnement l’est aussi.
     Des essais sont en cours dans le domaine de la myopathie, de certains cancers, des maladies neurodégénératives (Parkinson par ex.), de la mucovicidose et de certaines maladies rares.
    Le problème est de trouver un vecteur efficace et inoffensif pour introduire un gène sain et efficace pour remplacer celui déficient.
    On utilise en général un virus que l’on a inactivé en le vidant de son ADN et ARN, et en gardant l’enveloppe vide du virus.
    On y introduit alors une construction génétique, comme on l’avait fait avec la plasmide dans le colibacille et on injecte ce virus modifié dans l’organisme où il va reproduire de nombreux virus contenant ce gène thérapeutique.
    L’introduction peut se faire dans le sang (qui l’emporte vers sa cible), directement dans l’organe malade, ou dans des cas particuliers comme le traitement de la moelle osseuse et du sang, traiter les cellules malades à l'extérieur de l'organisme en leur injectant les vecteurs viraux porteurs des gènes thérapeutiques, puis réintroduire ces cellules dans l’organisme.

    Un autre domaine important est celui de l’agriculture :

    Les USA sont les principaux promoteurs des OGM en agriculture, notamment la firme Monsanto. Les premières manipulations génétiques y datent de 1973 et les premières plantes transgéniques de 1983, mais la culture des OGM est devenue intensive depuis 1995. En 2013, 56 millions d’hectares soit la moitié des terres américaines, sont plantées en OGM

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    L’Europe est plus réticente, mais la plupart des pays ont accepté un moratoire en 1999 pour autoriser des OGM, mais avec une autorisation obligatoire préalable pour les nouveaux OGM, et a imposé en 2003 des règles d’étiquetage des aliments transgéniques.

    Quels sont les avantages des plantes OGM?
    C’est le plus souvent une résistance à une maladie ou un parasite comme une moisissure, ou à un prédateur, insectes notamment,  la résistance à certains herbicides qui sont utilisées pour éliminer les plantes parasites de ces cultures, ou de meilleures conditions de conservation, mais aussi des propriété plus particulières, comme retarder le mûrissement des tomates.
    Donc le but est d’obtenir un rendement accru de ces cultures.
    Mais on peut avoir aussi un objectif d’amélioration de la qualité. (par exemple diminuer la quantité de lignine dans le maïs pour qu’il soit mieux digéré par les animaux, ou dans le peuplier ou l’eucalyptus pour améliorer la fabrication du papier correspondant.
    L’utilisation dOGM devrait aussi permettre de diminuer les doses de produits chimiques répandus pour lutter contre maladies et prédateurs. encore que depuis les études OGM de Monsanto, le glyphosate (Roudup) qu’il fabrique a vu son utilisation exploser, alors que son innocuité est loin d’être certaine.
    Les graines OGM les plus utilisées (voir ci dessous) sont le soja, le coton, le maïs, et plus récemment la betterave sucrière. Mais l’utilisation pour le blé et le riz est en progression.

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    Certains objectifs peuvent être mixtes, agriculture santé, comme par exemple crer des produits hypoallergénique (riz, arachide, soja…).

    On cherche également, dans le domaine industriel, à produire des huiles industrielles, actuellement synthétisées à partir de matières premières fossiles, dont les ressources sont limitées, et qui de plus, seraient plus facilement biodégradables.
    Une autre étude concerne la production de cotons transgéniques de couleur grâce à l'introduction d'un gène bactérien ou végétal codant pour un pigment,  ce qui évitera l'utilisation de teintures chimiques difficilement recyclables.

    La transgénèse sur les animaux :

    Les essais menés sont très nombreux, mais restent expérimentaux et les résultats sur les animaux sont loin d'être aussi satisfaisants qu'avec les végétaux.
    Parmi les buts recherchés figurent entre autres l'amélioration de la productivité (viande et lait), de la qualité gustative de la viande, rendre le lait de vache plus proche de celui de la femme, mais aussi des modifications de certains animaux (porc) au niveau immunologique, en vue de greffes d'organes etc.
    L’application la plus répandue est celle de l’élevage des animaux de laboratoire transgéniques (souris notamment) pour les expériences biologiques et médicales.

    Le clonage des animaux :

    C’est une opération génétique, bien que ce soit un peu différent de la transgénèse. (voir mon article du 19/12/2012)
    Des essais ont été faits, avec une certaine réussite au départ (les clones ont existé et vécu : le singe Tetra et la brebis Dolly notamment), mais quelques déboires (vieillissement prématuré en particulier).
   
    Un énorme problème d’eugénisme se pose en ce qui concerne le clonage de l’homme, qui reste heureusement interdit.

Lundi 14 avril 2014 à 8:10

Animaux

On le savez déjà, les chats aiment faire la sieste. Ils peuvent même rentrer dans des endroits totalement improbables. Alors pourquoi pas près d'un brave chien.
Deuxième série de photos, ^provenant du site Buzzly.

Demain la suite des articles sur les OGM (la transgénèse).

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Dimanche 13 avril 2014 à 8:09

Biologie, santé.

  Hier nous avons rappelé les notions élémentaire concernant l’ADN, les acides aminés, les protéines et leur action essentielle dans la formation et le fonctionnement des organismes vivants.
    Aujourd’hui, nous allons voir comment on peut agir sur l’ADN, ce qui constitue la transgénèse et créer ainsi des « organismes génétiquement modifiés » (OGM).
    Nous verrons par la suite les domaines dans lesquels on utilise ces techniques, les progrès qu’elles suscitent, mais aussi les risques et inconvénients, qui sont différents si on utilise des bactéries transgéniques en vase clos, des plantes OGM dans la nature, ou si l’on clone des êtres vivants

    On ne va pas transférer un gène sans raison, ce serait inutile et dangereux.
il est donc nécessaire de faire au départ des études complexes, qui détermineront les propriétés des gènes, c’est à dire à quoi ils servent, quelles sont les actions qu’ils entraînent dans l’organisme. En général on part de l’action qu’on voudrait provoquer et on remonte à la (ou les) protéine qui va engendrer cette action et cherche ensuite le gène qui code la production de cette protéine.
    On peut ainsi déterminer quels sont les gènes qui pourraient avoir de l’intérêt, dans un domaine donné, en matière de transgénèse et qui seraient responsables de la caractéristique que l’on veut transférer.
    Il faut ensuite isoler ce gène que l’on veut transférer et faire une « construction génétique », (on l’appelle aussi transgène ou gène chimère), qui consiste à lui adjoindre des éléments biologiques, qui lui permettront de fonctionner normalement et sans lesquels il ne serait qu’une molécule chimique morte, sans action possible.
    On va ensuite insérer cette construction dans un vecteur que l’on appelle un « plasmide », qui est un bout d’ADN souvent circulaire, et en provenance le plus souvent d’une bactérie, qui comporte donc le gène concerné, et que l’on va insérer dans l’ADN de l’organisme vivant que l’on veut transformer.
    Il va falloir ensuite introduire ce vecteur dans l’organisme cible.  Le vecteur est très souvent un virus auquel on a enlevé le caractère pathogène, mais on utilise aussi des procédés mécaniques (comme la projection de petites billes métalliques contenant le plasmide concerné).
    Cet ADN va se reproduire avec la modification génétique que l’on a introduite, créant ainsi un organisme ayant un ADN différent de l’original. Le gène a été « cloné »
    Toutefois la transformation ne sera efficace que si la construction génétique de départ est telle que le gène transféré puisse s’exprimer au sein de cet organisme, ce qui a nécessité la maîtrise de nombreuses difficultés.

Premier exemple : production d’un médicament :
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    Prenons pour exemple l’utilisation de « Escherichia coli » ou « Colibacille », qui est une bactérie habituellement présente dans le gros intestin et non pathogène (sauf cas particuliers où elle envahit les voies urinaires), et qui a la particularité de se reproduire avec une vitesse impressionnante. (Dans les conditions optimales, chaque cellule se divise en 2 toutes les 20 minutes environ. C'est ainsi qu'en moins de 2 jours, 1 seule bactérie pourrait produire, si elle disposait d'une quantité suffisante de nourriture (...)  une masse de 6 x 1021 tonnes, égale à celle de la Terre !).
    Escherichia coli mesure environ 2 µ (microns ou micromètres) et pèse 10-12 g. C'est une cellule sans noyau véritable, mais possédant tous les éléments nécessaires à la synthèse des protéines, c'est-à-dire un chromosome de 1 mm de long, comportant environ 4 000 gènes et de nombreux ribosomes.

    Supposons que l’on veuille fabriquer un médicament, par exemple de l’insuline.
(voir schéma ci contre).
    L’insuline est une grosse protéine qui régule notre taux de sucre dans l’organisme et qui est sécrétée par notre pancréas. Ce fonctionnement est déficient chez certains malades et on leur injectait de l’insuline produite par des.pancréas de porcs, mais qui est difficile à purifier et mal tolérée par l’organisme.
    On a donc cherché à la produitepar transgénèse.
    On va extraire de l’organisme humain, le gène codant la synthèse de l’insuline.
    On va parallèlement extraire un plasmide de bactéries Escherichia coli que l’on ouvre pour faire la place pour le morceau d’ADN qu’on veut lui ajouter
    On assemble les deux et on réinsère le plasmide dans le colibacille.
    Dans un réacteur, on fait se multiplier la bactérie, et les milliards de bactéries ainsi produites vont synthétiser de l’insuline.
    Il faut évidemment avoir également étudié et mettre en oeuvre un procédé physico-chimique de séparation du médicament et de la bactérie, et de purification de l’insuline.

Deuxième exemple : fabrication d’un végétal ou d’une graine) OGM :


    Le premier stade est le même que ci dessus, avec évidement une protéine adaptée à la place de celle produisant l’insuline, mais Escherichia coli n’est pas une bactérie propre aux végétaux. On ne va donc pas réintroduire le plasmide dans la bactérie.
    On va les déposer sur de petites billes de tungstène que l’on projette grâce à un canon à particules. On force ainsi l'ADN modifié à traverser la membrane épaisse des cellules des végétaux. Cette technique est appelée « biolistique » (au lieu de balistique).

    Une autre solution consiste à utiliser, à la place du colibacille un plasmide d'une bactérie du genre « agrobactérium », qui possède un système naturel de transfert de gènes aux cellules végétales. L’ADN de ce type de bactérie, contenu dans le plasmide, a la propriété de ne s'exprimer que dans la cellule végétale.
    On réinsère donc le plasmide modifié génétiquement dans la bactérie et on cultive ces bactéries avec les cellules végétales dont la plupart acquerront alors la modification génétique et la reproduiront.

Troisième exemple : transgenèse animale :

    Pour effectuer des études de mécanismes biologiques en laboratoire, on veut modifier le patrimoine génétique de souris et produire une ligné OGN pour les expériences à mener.
    Trois processus peuvent être utilisés :

    On injecte directement les gènes dans les œufs au moment de la fécondation in vitro. Le processus est alors schématisé ci dessous avec comme exemple une étude où l’on voulait transférer dans la souris le gène humain de l’hormone de croissance.
    Les pourcentages de réussite (animaux qui possèdent le transgène dans toutes leurs cellules) est faible, de l'ordre de 10 à 30% pour les souris. Il est bien moindre pour d'autres espèces sur lesquelles on a essayé la transgenèse.

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    On essaie de transférer les gènes dans les gamètes. Les résultats sont pour le moment peu probants.
    Plus récemment, on les introduit dans des lignées de cellules souches embryonnaires ou cellules ES (le plus souvent) ou dans des lignées de cellules germinales qui précèdent les gamètes (rarement). (voir mes articles des 18 et 19 décembre 2012)
    Cette technique est relativement efficace mais très complexe et le temps entre la mise en culture de cellules souches, leur modification génétique, la sélection des clones à traiter, l’obtention de chimères fertiles et leur reproduction peut s’avérer relativement long.

    J’exposerai demain une application un peu différente : la thérapie génique, en même temps que diverses applications pratiques de la transgénèse..

Samedi 12 avril 2014 à 8:19

Biologie, santé.

    J’aime bien aider des correspondant(e)s lycéennes ou étudiantes dans leur travail d’études, dans les domaines scientifique ou parfois même en français ou philo. Cela me rappelle ma jeunesse ou mes profs me demandaient d’aider certains de mes camarades à qui leurs parents ne pouvaient pas venir en aide pour leurs devoirs.
    Ces derniers temps les mystères du SVT m’ont amené à regarder de plus près les problèmes d’OGM, et j’ai pensé que c’était peut être un sujet à traiter sur mon blog.

    On utilise en général un mot savant : la « transgénèse ». Qu’est ce?
C’est une science récente qui traite de la manipulation et de la modification des gènes des êtres vivants ou des plantes, ou d’introduire un ou plusieurs gènes dans leur patrimoine génétique. Cette modification génétique pourra ensuite s’exprimer dans la descendance en en modifiant les caractéristiques.

    Dans le domaine de la botanique, ces nouvelles variétés sont en général appelées « organismes génétiquement modifiés » (OGM).
    Une modification génétique n’apparait pas forcément dans la descendance. Si elle le fait, on dit que le gène en cause s’est « exprimé »
    La transgénèse a de nombreuses applications potentielles : pharmacie et médecine, recherche médicale, agriculture, alimentation, applications industrielle, dépollution… Toutefois certaines de ces applications suscitent des réserves, car on n’en connaît pas suffisamment les conséquences sur l’homme ou sur l’environnement et par ailleurs une application particulière, le clonage, pose des problèmes d’éthique.
    Il paraît donc intéressant d’abord de rappeler quelques principes sur les gènes et l’ADN, puis de voir comment on peut transformer le matériel génétique d’un organisme, enfin voir les applications possibles, leur avantages, amis aussi les inconvénients et les risques encourus.

    J’ai déjà fait plusieurs articles sur l’ADN et l’épigénétique et je vous y renvoie : (3 à 6/7/2010, 13/1/2012, 7/1/2013), et sur la thérapie génique (21 et 23 mars 2012).
Je me contenterai donc d’un bref résumé.

    L’ADN (acide désoxyribonucléique) est une très longue molécule constituée de deux brins (ou chaînes) torsadés l'un sur l’autre, en forme d’hélice. Chaque brin est constitué par un assemblage d'atomes (C,H,O,N,P) reliés par des liaisons covalentes.
Pour les fanas-chimie, ce sont des hydrates de carbone (sucres), liés par des groupes phosphorylés PO4. (voir ci dessous).
    Les deux brins hélicoïdaux constituent en quelque sorte les montants d’une échelle dont les barreaux seraient constitués par quatre types de molécules (appelées des bases puriques) : l’adénine « A », la cytosine « C », la guanine « G » et la thymine « T »
    Chaque nucléotide A sur un brin est en face d'un nucléotide T sur l'autre brin. Chaque nucléotide C sur un brin est en face d'un nucléotide G sur l'autre brin. Ces couples de nucléotides complémentaires sont liés par des liaisons hydrogènes (liaisons faibles) qui permettent aux deux brins d'ADN d'être reliés l'un à l’autre, mais de pouvoir être séparés, notamment lors de la reproduction des cellules de l’organisme.
    La succession des bases ACGT dans l’ADN constitue le support de l’hérédité de l’organisme correspondant.

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    Quelques définitions :

    Un gène
est un fragment d'ADN contenant une information génétique correspondant à un caractère qui va s’exprimer dans l’individu : par exemple couleur de la peau, des yeux, droitier ou gaucher, métabolisme divers.)…    Un même gène peut avoir plusieurs formes différentes selon les individus.
    Les gènes sont en général assemblé dans des éléments microscopiques en forme de bâtonnet ou d’écheveau, situés dans le noyau des cellules, ou dans le cytoplasme pour les cellules n’ayant pas de noyau (cellules procaryotes)..

    Un allèle est une version du gène possédé par un individu (pour le gène coloration des yeux, certains possèdent l'allèle "couleur bleue", d'autres l'allèle "couleur marron",...). Chaque allèle diffère du gène original par une séquence de nucléotides légèrement différente. 
    C'est donc la succession (séquence), de quelques unes des bases ACGT, à un endroit donné très précis de l’ADN, qui correspond à l'information génétique contenue dans un gène.

    Une mutation est une modification aléatoire (liée au hasard) de la séquence de nucléotides : un (ou plusieurs) couple de nucléotides ACGT est remplacé, supprimé ou ajouté. Ces mutations sont favorisées par la présence d'agents mutagènes chimiques ou physiques (rayonnements notamment). Les différents allèles d'un même gène ont, pour origine, des mutations de la séquence d’ADN.

    L’Acide Ribonucléique (ARN), dit « messager » est un morceau d’ADn (quelques séquences), produit par recopie (réplication, transcription), grâce à des enzymes appelées polymérases. Cet ARN va essaimer dans la cellule et y apporter le message codé, afin d’y synthétiser acides aminés et protéines.
    Un acide aminé est une molécule de chimie organique comportant notamment un groupe acide COOH et un groupe amine NH2; l’acide est différent suivant la chaine carbonée à laquelle sont rattachées ces fonctions. Il y a 22 acides aminés différents, codés génétiquement, qui sont formés à partir de brins d’ARN spécifiques. C’est donc un vecteur d’expressions des gènes et de l’hérédité. Là encore des enzymes vont catalyser la formation de ces molécules à partir des brins d’ARN qui vont en définir la nature.

    Une protéine est une grosse molécule organique, qui, dans les organismes vivants joue un rôle essentiel. Elle est composée de plusieurs chaines d’acides aminés et ceux ci déterminent l’action de la protéine. Il existe des dizaines de milliers de protéines.
    Leur fonction est donc déterminée au départ par le codage de la séquence d’ADN, devenu ARN, puis acides aminés et de la façon dont ils s’enchainent..
    Ces macromolécules sont non seulement caractéristiques par leur formule chimique, mais par leur structure dans l’espace (en 3D), car c’est cette structure spatiale qui va permettre à certains atomes de se trouver en face d’autres au bon endroit et de provoquer ainsi liaisons et réactions chimiques.
    Leurs fonctions sont extrêmement diverses : elles interviennent partout dans l’organisme. Elles peuvent être à la base de l’organisation et de la structure des cellules et des organes, capter des signaux extérieurs, capter des messages chimiques internes, détecter la présence de corps chimiques ou d’intrus, transporter des produits chimiques dans le sang ou l’organisme (par exemple les neurotransmetteurs, le cholestérol ou les produits de base de synthèse), servir d’enzymes et contrôler l’expression des gènes et lea bonne marche de processus organiques, permettre à certaines cellules de se mouvoir ou de se déformer (muscles), stocker des éléments nécessaires à une action ultérieure, créer des actions à distance (hormones), permettre l’action de produits circulant dans le sang (par exemple les ions dans le fonctionnement du système nerveux), en créant des récepteurs à travers lesquels peuvent passer seulement certains produits dans certaines conditions….
    Les protéines sont la base de la vie des organismes végétaux et animaux.

    Un ribosome, dans une cellule est un ensemble constitué de protéines et d'acide ribonucléique (ARN), au niveau desquels s'effectue la synthèse des protéines à partir des acides aminés du cytoplasme et en fonction de l'information apportée par l' ARN messager synthétisé dans le noyau.

    L’expression d’un gène est donc, à un moment donné le cycle de transformation de morceaux d’ADN (allèles), en ARN, aciides aminés puis protéines, qui détermineront ensuite des actions ou transformations biologiques.

    L’ADN est une molécule biochimique universelle :  car quelque soit l’organisme, elle est constituée des mêmes « échelles » hélicoïdales et des mêmes nucléotides, mais bien entendu leur longueur et la succession des bases est différente selon l’organisme, dont la nature dépend donc de ses gènes.   
    Mais il résulte de cette structure de base analogue, qu’on peut introduire dans l’ADN d’un organisme donné, un petit morceau d’ADN, provenant d’un autre organisme, ou synthétisé chimiquement, soit en supplément, soit pour remplacer un morceau d’ADN initial. SI cet ADN transformé d’une part s’exprime, et ensuite se reproduit, on a crée un nouvel organisme vivant, différent du premier.

    C’est la base de la transgénèse, technique que j'expliquerai demain.

Vendredi 11 avril 2014 à 8:56

Animaux

       Je vous ai montré, sur la dernière, des chats et des chiens doemant paisiblement ensemble.

        Mais il est aussi des bêtes qui, comme les enfants, préfèrent leur doudou, ou un animal en peluche

        Quelques photos trouvées sur Buzzy


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