Dans un gramme d"ADN

Selon une étude du Cabinet IDC, le monde devrait produire en 2015 environ 8 595 exaoctets ou 8595 milliards de milliards d’octets, contre seulement 130. Sur la période 2013-2020, cette masse de données produites chaque année dans le monde devrait être multipliée par douze. La montée en puissance des communications de machine à machine et les 200 milliards d’objets connectés en 2020 représenteront plus du quart des données générées à la fin de la décennie et plus de la moitié à l’horizon 2025. Le stock de données mondial a été généré à 90 % au cours de ces deux dernières années.

Face à cette augmentation exponentielle de la quantité de données produites, notre civilisation numérique a de plus en plus de peine à suivre en matière de stockage informatique de masse. En 30 ans, la capacité de stockage des disques durs a été multipliée par un million (passant de 5Mo et 5 To) mais on se heurte à des limites liées aux lois de la physique. Les chercheurs explorent de nombreuses pistes pour concevoir des outils de stockage plus performants et plus sobres en énergie, plus fiables sur la durée et moins coûteux à fabriquer. Leur source d’inspiration est ce que la nature a fait de mieux dans le domaine, à savoir l’acide désoxyribonucléique, ou ADN. Une macromolécule biologique composée de deux brins appelés polymères. 2 longues chaînes de petites molécules différentes accrochées les unes aux autres dans un ordre précis et qui permettent d’encoder ainsi toute l'information génétique nécessaire au développement et au fonctionnement d’un être vivant. Une équipe britannique dirigée par le généticien George Church de l'Université d'Harvard, a fait sensation en 2012 en réussissant à encoder sous forme de 55 000 minuscules brins d’ADN, un livre de 300 pages, comportant 53 326 mots et une dizaine d'illustrations. Grâce à ces travaux, Church montra qu’il était possible de stocker un bit par paire de bases. Un extraordinaire saut technologique quand on sait qu’avec seulement un gramme d’ADN, il est théoriquement possible de stocker jusqu’à 700 To de données, soit l’équivalent de 14 336 disques Blu-ray actuels de 50 Go.

Plus récemment, des chercheurs de l'Université Harvard, du laboratoire européen d’Heidelberg et de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Zurich ont réussi à stocker sur un fragment d’ADN la Charte fédérale suisse de 1921 et la méthode des théorèmes mécaniques d'Archimède. Ces chercheurs ont ensuite placé ce fragment d’ADN dans une microbille de verre mesurant 150 nanomètres de diamètre. Ils ont enfin soumis l’ensemble à des conditions physiques et thermiques extrêmes, afin de simuler un vieillissement accéléré de plusieurs milliers d’années, et ont apporté la preuve que ces données restaient parfaitement lisibles, même après ce test. Selon ces chercheurs le stockage massif de données sur ADN sera suffisamment fiable et bon marché pour être utilisé à grande échelle dans une dizaine d’années.

Pour en savoir plus : rtflash.fr

Des virus cruciaux pour le cerveau

Selon une étude suédoise, certains virus insérés dans l'ADN, appelés rétrovirus endogènes, joueraient un rôle crucial dans le bon fonctionnement du cerveau. Ces virus, au fur et à mesure de notre évolution, ont peu à peu été intégrés par l'ADN. Environ 5 % de l'ADN serait ainsi constitués de rétrovirus endogène.

Une nouvelle étude révèle que certains de ces rétrovirus endogènes joue un rôle crucial dans le fonctionnement cérébral : ils auraient une activité de régulation sur les gènes qui s'expriment dans le cerveau, par exemple en activant tel ou tel gène, ou encore en lui indiquant quand il doit s'exprimer. En d'autres termes, ces rétrovirus endogènes joueraient un rôle important dans les facultés cérébrales. L'activité de ces rétrovirus endogènes expliquerait notamment pourquoi les cellules du cerveau sont capables d'avoir un comportement aussi dynamique et multiforme.

Source : journaldelascience.fr

L'ADN transmet le savoir des générations précédentes

Des chercheurs ont appris à des souris mâles à avoir peur de l’odeur spécifique d’une molécule chimique. Ils ont associé plusieurs fois de suite cette odeur à un choc électrique. Dans les 10 jours qui ont suivi, ces mâles se sont reproduits avec des femelles qui n'avaient, elles, jamais été exposées à cette odeur. La descendance, élevée par les femelles, a instinctivement sursauté lors de sa première exposition à cette molécule chimique. Beaucoup plus que les descendants de souris qui n'avaient pas appris à la craindre, ou même qui avaient appris à craindre une autre odeur. Un comportement qui pouvait être transmis par les mères et qui persistait à la 3e génération. Conclusion : les souris avaient, à leur naissance, hérité d’une forme de souvenir appartenant à leurs parents, indépendamment de tout apprentissage. Elles savaient ce que leurs parents avaient, eux, dû apprendre par eux-mêmes.

Le secret de cette transmission mémorielle s’appelle l’épigénétique, ensemble des processus biologiques qui modifient l’ADN au cours de la vie. Là où la séquence des gènes ne change qu’au gré de mutations rares et aléatoires, les modifications épigénétiques sont régulièrement provoquées par les expériences que nous vivons et changent la façon dont s’exprime l’information contenue dans les gènes.

Source : planete.gaia.free.fr

Rosalind Franklin participa à la découverte de l"ADN

Marie Curie découvrit le radium et le polonium au début du XXe siècle, avant de disparaître prématurément en juillet 1934 à la suite d'une exposition prolongée à des éléments radioactifs. Rosalind Franklin, biologiste moléculaire britannique, participa à la découverte de la structure de l'ADN et connut une histoire un peu semblable.

En 1951, en poste au King's College de Londres, elle applique la diffraction des rayons X à l'étude des matériaux biologiques. Elle réalise plusieurs radiographies aux rayons X de l'ADN, qui seront montrées à son insu à Maurice Wilkins et James Watson. Ces photographies sont déterminantes dans la découverte de la structure à double hélice de l'ADN par James Watson et Francis Crick en 1953. La découverte de la structure de l'ADN permet à Watson, Crick et Wilkins d'obtenir le prix Nobel de médecine en 1962. A cette date, Rosalind Franklin était décédée suite à la surexposition aux radiations qu'elle utilisait pour faire ses remarquables clichés aux rayons X. Elle n'a pu partager cette prestigieuse distinction.

Source : lepoint.fr