MAY THE SCIENCE BE WITH YOU BIOLOGY EUROPEAN BACCALAUREATE
MAY THE SCIENCE BE WITH YOUBIOLOGY EUROPEAN BACCALAUREATE
Grand prismatic du Parc National de Yellowstone

https://rnbio.sorbonne-universite.fr/sites/default/files/animations/bio_mol/pcr/pcr.html

Animation PCR Sorbonne Université

 

Icône de la biodiversité, cet immense appareil volcanique, le plus grand volcan actif à ce jour sur Terre, offre aussi des conditions de vie extrêmes à des organismes qui ont su s'y adapter. Ce super volcan, dû à un point chaud présente des éruptions qui dépassent de loin celles des volcans "classiques". Celle datant de 642 000 ans a recouvert de cendres tout l'ouest des Etats- unis et équivalait à 3000 fois celle du Vésuve qui a anéanti Pompéi (en 79)! Près des deux tiers des geysers du monde seraient concentrés à Yellowstone. 

Dans cet environnement vivent de nombreux micro- organismes adaptés aux très hautes températures. La bactérie Thermus aquaticus découverte présente un optimum de température de ses enzymes proche de 70-80°C! La fameuse enzyme Taq polymérase de cette bactérie est utilisée pour la  PCR (réaction en chaîne par polymérase) qui a révolutionné la biologie moléculaire et le génie génétique en permettant d'obtenir, à partir d'un petit échantillon peu abondant d'ADN, d'importantes quantités soit de nombreuses copies du brin d'ADN! Ces copies, produites de manière exponentielle, permettent ainsi le séquencage de génomes, le diagnostique de maladies, en paléogénétique, anthropogénétique, médecine légale, clônage, détection du SARS- CoV2 pendant la pandémie, détecter la présence de viande de cheval dans des lasagnes étant vendues au boeuf...

La Taq polymérase a un optimum de température de 70-80°C.

La PCR qui sera effectuée cette année en biologie.

Bactéries Thermus Aquaticus permettant la PCR

https://www.youtube.com/watch?v=8ihsMydTKI4

Deep Mind, l'intelligence artificielle de Google, bouleverse la biologie. Elle aurait résolu un problème qui défie les biologistes depuis 50 ans: "le repliement des protéines". La forme 3D d'une protéine détermine ce qu'elle fait et comment elle fonctionne. Les protéines sont constituées de chaînes unidimensionnelles d'acides aminés qui se replient ensuite dans une structure 3D. Aujourd'hui, pour obtenir de bonnes structures protéiques, il existe la cryo-micrsocopie électronique, la cristallographie aux rayons X et la RMN. Ce sont des méthodes expérimentales très coûteuses, longues et non sans défauts. Des équipes de scientifiques via IA se rencontrent en compétition cherchant à prédire les structures de protéines qui ont déjà été résolues mais tenues secrètes. Le programme de DeepMind baptisé "Alpha Fold" est un succès. Alpha Fold est une intelligence artificielle de deep learning qui a été entraînée avec environ 170 000 structures protéiques. Elle a prédit la structure d'une protéine bactérienne à partir de sa séquence d'acides aminés en seulement 30 minutes et avec un degré de précision de plus de 90%. Sur les 200 millions de protéines connues, seulement 20% d'entre elles ont  leur structure 3D connues.Un vrai challenge pour les grandes avancées médicales et la création de nouveaux médicaments. 

Neuroscientists (Shenzen University in China Oct/2017) have shown that simply listening to happy music prevents our brains from reacting to the sight of someone in pain. People were invited to listen to happy music and shown photographs of someone accidentally slashing their hand with a kitchen knife. Using electrodes to record the electrical currents produced by their brains, they observed a decrease in the waves associated with empathy. On the contrary, participants who had listened to sad music showed an intense brain response to the sight of the person cutting their hand. The discrepancy between the emotions we feel and those experienced by the sufferer leads to emotional incongruity.
Tarentino's method is to show bloody massacres against a backdrop of happy music. This allows us not to be attached to the victims, and to experience the unfolding of violence without empathy (Pulp fiction, Django unchained...).

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© Delphine Simonney