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← Les merveilles du monde moléculaire, animées

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Showing Revision 11 created 04/18/2020 by Claire Ghyselen.

  1. Je vis dans l'Utah,
  2. un État connu pour ses paysages naturels
  3. parmi les plus impressionnants
    de notre planète.
  4. Il est facile d'être ébahi
    par ces vues fabuleuses
  5. et d'être fasciné par ces formations
    qui semblent parfois extraterrestres.
  6. En tant que scientifique,
    j'aime observer le monde naturel.
  7. En tant que biologiste cellulaire,
  8. je cherche plutôt
    à comprendre le monde naturel
  9. à une échelle beaucoup,
    beaucoup plus petite.
  10. Je suis animatrice moléculaire
    et avec d'autres chercheurs,

  11. nous créons des visualisations
    de molécules qui sont si petites
  12. qu'elles sont en fait invisibles.
  13. Elles sont plus fines
    que la longueur d'onde de la lumière,
  14. il est donc impossible
    de les voir directement,
  15. même avec les meilleurs
    microscopes optiques.
  16. Comment crée-je donc des visualisations
    d'objets si fins qu'on ne peut les voir ?
  17. Les scientifiques,
    comme mes collaborateurs,

  18. peuvent passer leur carrière entière
  19. à travailler pour comprendre
    un processus moléculaire.
  20. Pour cela, ils mènent
    une série d'expériences
  21. qui fournit chacune
    une petite pièce du puzzle.
  22. Une expérience nous informe
    sur la forme de la protéine,
  23. une autre indique les autres protéines
    avec lesquelles elle interagit
  24. et une autre nous dit où on peut
    la trouver dans une cellule.
  25. Tous ces morceaux d'information
    permettent d'élaborer une hypothèse,
  26. une histoire, essentiellement,
    sur le fonctionnement de la molécule.
  27. Mon travail est de prendre ces idées
    et de les transformer en animations.

  28. Cela peut être délicat,
  29. car il se trouve que les molécules
    peuvent faire des choses assez folles.
  30. Mais ces animations peuvent être
    très utiles pour les chercheurs
  31. afin de communiquer leurs idées
    sur le fonctionnement de molécules.
  32. Elles nous permettent aussi
    de voir le monde moléculaire
  33. de leur point de vue.
  34. J'aimerais vous montrer des animations,

  35. une brève visite de ce que j'appelle
    les merveilles naturelles
  36. du monde moléculaire.
  37. Primo, voici une cellule immunitaire.
  38. Ce genre de cellule doit
    se balader dans notre corps
  39. afin de trouver des envahisseurs
    comme des bactéries pathogènes.
  40. Ce mouvement est propulsé
    par une de mes protéines favorites,
  41. nommée actine,
  42. qui fait partie de ce qu'on appelle
    le cytosquelette.
  43. Contrairement à notre squelette,
  44. des filaments d'actine sont construits
    et démontés en permanence.
  45. Le cytosquelette d'actine est
    très important dans nos cellules.
  46. Il leur permet de changer de forme,
  47. de se déplacer, d'adhérer à des surfaces
  48. et aussi d'engloutir des bactéries.
  49. L'actine est aussi impliquée
    dans un autre mouvement.

  50. Dans nos cellules musculaires,
    l'actine crée ces filaments réguliers
  51. qui ressemblent à du tissu.
  52. En contractant le muscle,
    ces filaments se rassemblent
  53. et ils reviennent
    à leur position d'origine
  54. en détendant le muscle.
  55. D'autres parties du cytosquelette,
    ici les microtubules,

  56. sont chargées de faire
    du transport à grande échelle.
  57. Ils peuvent être vus
    comme des autoroutes cellulaires
  58. utilisées pour déplacer des choses
    d'un côté d'une cellule à l'autre.
  59. Mais les microtubules, eux,
    poussent et rétrécissent,
  60. pour venir quand il y le faut
  61. et repartir quand leur travail est fini.
  62. La version moléculaire des semi-remorques

  63. sont judicieusement nommées
    protéines motrices.
  64. Elles peuvent marcher
    le long des microtubules,
  65. en traînant parfois d'énormes cargaisons
  66. comme des organites, derrière eux.
  67. Cette protéine motrice en particulier
    est appelée dynéine
  68. et elle est capable
    de constituer des groupes
  69. qui ressemblent presque, à mes yeux,
    comme un char à chevaux.
  70. Vous voyez que la cellule est un endroit
    dynamique qui se transforme

  71. et où tout est constamment
    construit et désassemblé.
  72. Certaines de ces structures
    sont néanmoins plus difficiles à démonter
  73. et des forces spéciales
    doivent être incluses
  74. pour s'assurer que les structures
    sont démontées dans les délais.
  75. Ce travail est en partie réalisé
    par ces protéines.
  76. Elles ont une forme de donut
  77. et plusieurs variétés de ces protéines
  78. peuvent toutes déchiqueter des structures
  79. en tirant les protéines individuelles
    à travers leur trou central.
  80. Quand ces protéines
    ne fonctionnement pas correctement,
  81. les protéines censées être démontées
  82. peuvent parfois s'accrocher et s’agréger,
  83. ce qui peut déclencher
    des maladies graves, comme Alzheimer.
  84. Jetons maintenant un œil au noyau,

  85. qui abrite notre génome sous forme d'ADN.
  86. Dans toutes nos cellules,
  87. notre ADN est protégé et entretenu
    par un ensemble de protéines diverses.
  88. L'ADN s'enroule autour
    de protéines appelées histones,
  89. qui permettent aux cellules
    d'entasser beaucoup d'ADN dans le noyau.
  90. On dit que ces machines réalisent
    le remodelage de la chromatine,
  91. et ils fonctionnent en parcourant l'ADN
  92. autour des histones
  93. et permettent à de nouveaux
    morceaux d'ADN de s'exposer.
  94. Cet ADN peut alors être reconnu
    par un autre système.
  95. Ici, cette grande machine moléculaire
  96. recherche un segment d'ADN
  97. qui indique le début d'un gène.
  98. Une fois qu'il trouve un segment,
  99. il subit une série de métamorphoses
  100. qui lui permet d'apporter
    d'autres machines
  101. qui, une par une, permettent
    d'allumer ou de lire un gène.
  102. Ce processus doit être
    régulé avec précision,
  103. car allumer le mauvais gène
    au mauvais moment
  104. peut avoir des conséquences désastreuses.
  105. Les scientifiques peuvent utiliser
    des machines en protéines

  106. pour éditer le génome.
  107. Vous avez probablement
    tous entendu parler de CRISPR.
  108. CRISPR utilise une protéine appelée Cas9,
  109. qui peut être programmée
    pour reconnaître et découper
  110. une séquence spécifique d'ADN.
  111. Dans cet exemple,
  112. deux protéines Cas9 sont utilisées
    pour enlever de l'ADN problématique.
  113. Par exemple, une partie d'un gène
    qui pourrait déclencher une maladie.
  114. Des machines cellulaires permettent après
    de coller les deux bouts restants.
  115. En tant qu'animatrice moléculaire,

  116. un de mes plus grands défis
    est de visualiser l'incertitude.
  117. Toutes les animations que j'ai montrées
    représentent des hypothèses,
  118. les idées de mes collaborateurs
    sur les processus
  119. basées sur leurs meilleures données.
  120. Mais pour de nombreux
    processus moléculaires,
  121. nous commençons à peine
    à comprendre les choses
  122. et il y a beaucoup à apprendre.
  123. En vérité,
  124. ces mondes moléculaires invisibles
    sont vastes et largement inexplorés.
  125. Pour moi, ces paysages moléculaires
  126. sont aussi palpitants à explorer
    que le monde naturel
  127. qui est visible, tout autour de nous.
  128. Merci.

  129. (Applaudissements)