mardi 21 janvier 2020

La découverte d'une immense galaxie

La découverte d'une immense galaxie par le réseau de radiotélescopes A L M A  a fait sensation dans le monde des astronomes. Elle apporte un éclairage nouveau sur la formation des galaxies. Faisons tout d'abord quelques rappels.


Qu'est-ce qu'un radiotélescope? 

On ne confondra pas télescope et radiotélescope. Le premier reçoit de la lumière provenant des étoiles, des planètes, des galaxies, etc, le second reçoit des ondes radio de même nature que les ondes de la lumière (des ondes électromagnétiques) mais de longueurs d'onde plus grandes.

Dans un télescope la lumière est reçue sur des miroirs, dans un radiotélescope les ondes radio sont reçues sur des antennes paraboliques.


Les antennes paraboliques

 On les voit parfois sur les toits ou les balcons de maisons. 

Une antenne parabolique, appelée réflecteur, est une surface parabolique (surface engendrée par une parabole) recevant les ondes radio et les réfléchissant sur un récepteur (le foyer de la parabole, en avant sur la figure).
Le récepteur transforme les ondes radio reçues en signaux transmis au poste de télévision par exemple.

   

 

Le réseau de radiotélescopes A L M A

On trouve des antennes paraboliques dans la plupart des radiotélescopes.



Ci-dessus le réseau de 66 antennes paraboliques (54 de 12 m de diamètre, 12 de 7 m) situé dans le désert d'Acatama au Chili à plus de 5 000 m d'altitude. Il appartient à l' E S O (European Southern Observatory).

Par interférométrie (superposition des ondes radio provenant des 66 radiotélescopes,
provoquant des phénomènes d'interférence) ce réseau est équivalent à un radiotélescope géant de  surface collectrice de 7 000 m2, appelé A L M A (Atacama Large Millimeter /submillimeter Array)  ce qui signifie "grand réseau d'antennes millimétriques/submillimétriques de l'Atacama " . C'est le plus grand radiotélescope du monde.


La découverte d'une immense galaxie

En octobre 2 019  "The Astrophysical Journal" fait une annonce surprenante: intrigués par une vague lueur, des astronomes ont découvert par hasard à l'aide de  A L M A  une immense galaxie dans l'Univers primitif, masquée par des nuages de poussières. Elle s'est formée il y a 12,5 milliards d'années c'est-à-dire seulement 1,3 milliards d'années après le Big Bang puisque ce dernier s'est produit il y a 13, 8 milliards d'années.

Les chercheurs ont analysé les données enregistrées par A L M A et ont découvert que cette immense galaxie fabrique de nouvelles étoiles à un rythme effréné ,100 fois plus vite que notre galaxie, la Voie Lactée, en fabrique.

Cette galaxie primitive avait déjà été découverte sous le nom de MAMBO-9 il y a une dizaine d'années par les radiotélescopes de l' I R A M  mais, dans le doute, on n'osa pas trop parler de cette lueur venant de nulle part. A L M A  a confirmé son existence.

Cette immense galaxie dans l'Univers primitif pourrait être le chaînon manquant, permettant de  comprendre l'évolution de la multitude de galaxies de notre Univers.

Les astronomes ont eu bien de la chance de découvrir par hasard cette immense galaxie si lointaine (à une distance de12,5 milliards d'années-lumière). Il se peut qu'il en existe d'autres et qu'elles soient passées inaperçues jusqu'à présent.

Les recherches continuent, on attend avec impatience le lancement en mars 2 021 du James Webb Telescope qui serait suffisamment puissant pour percer les nuages de poussières qui occulteraient les immenses galaxies primitives éventuelles.

On n'arrête pas le progrès, même dans les galaxies!.....







vendredi 3 janvier 2020

Des outils qui modifient l'ADN

Mon attention a été attirée par cet article dans le magazine Le Point : "Un nouvel outil pour modifier notre génome". J'avais déjà mentionné un premier outil dans mon article: "Les miracles de la génétique " du 2 avril 2018.

 

Quelques rappels   

A D N sont les initiales de Acide Désoxyribo Nucléique. Chaque être vivant est fait de cellules, à l'intérieur de chaque cellule se trouve un noyau contenant de l'ADN. 



C'est en 1953 que James Watson et Francis Crick ont découvert la structure pour le moins surprenante en double hélice de la molécule géante d'ADN. Ils eurent par la suite le prix Nobel de médecine en 1962.
Sur l'un des brins de la double hélice sont accrochées des bases azotées sous forme de bâtonnets: l'adénine, la cytosine, la guanine et la thymine notées respectivement A,C,G,T. Sur l'autre brin sont accrochées les mêmes bases, les bases A et T étant toujours associées, les bases C et G également.

Dans le noyau d'une cellule d'un être vivant on trouve les chromosomes, ces molécules d'ADN enroulées en pelotes. Un gène est une séquence, une succession de bases accrochées à l'un des brins de la double hélice d'ADN du chromosome, c'est un message codé plus ou moins long de la forme, par exemple: AATAGG.....CG ou CGGCTA  ou  TATTGC....AT.

C'est dans le chromosome que ce message codé est traduit par l'ARN (Acide Ribo Nucléique) et des instructions sont alors données pour fabriquer une protéine ayant une tâche spécifique (fonction hormonale, du foie, de l'estomac, couleur des yeux, anticorps, enzymes, etc).

 

Des ciseaux moléculaires qui coupent l'ADN

En 2012 la chercheuse française Emmanuelle Charpentier et sa consoeur  américaine Jennifer Doudna ont mis au point les ciseaux moléculaires CRISPR-Cas 9 capables de couper l'ADN. Un "ARN guide" cible une séquence d'ADN particulière, puis une enzyme Cas 9 associée coupe l'ADN à l'endroit ciblé. Une fois coupé, l'ADN peut être réparé ou modifié par insertion d'un fragment d'ADN approprié.

Les chercheurs de l'hôpital de Chengdu en Chine ont été les premiers en  octobre 2016 à utiliser les   ciseaux moléculaires pour lutter contre le cancer du poumon.

Plus de 3000 laboratoires de recherche dans le monde utilisent les ciseaux moléculaires au service de la médecine et aussi de l'agriculture.


Prime Editing

La coupure d'ADN précédente manque parfois de précision et peut provoquer des modifications délétères. Prime Editing (Edition primaire) est un nouvel outil plus précis. David Liu du MIT (Massachusetts Institude of Technology) et des chercheurs de l'université Harvard ont mis au point un outil à la fois plus performant pour cibler les maladies et plus fiable pour éviter  les altérations involontaires du génome par les ciseaux moléculaires. Au lieu de couper l'ADN, on efface des lettres d'une séquence, que l'on remplace par d'autres lettres. Par exemple, la paire de bases A et T  est effacée et remplacée par la paire de bases C et G. Cette conversion permet d'annihiler une mutation génétique causant une maladie.

Prime Editing pourra  éliminer 90% des maladies génétiques. Il pourrait changer la vie des personnes atteintes de maladies héréditaires.


Conclusion

Beaucoup d'espoirs reposent sur ces deux outils. Nombreuses seront les applications dans l'avenir.

Mais attention, danger! Les manipulations génétiques doivent être faites avec  de multiples précautions.....comme l'Intelligence Artificielle.

L'homme devra se servir de ces nouvelles technologies sans les retourner contre lui-même!