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CANCER

 

Paris, 15/10/2012

Un test automatisé pour évaluer la migration cellulaire et l'efficacité de nouvelles molécules anticancéreuses
Des physiciens et des biologistes du CNRS, de l'UPMC, de l'Inserm et de l'Institut Curie viennent de mettre au point une méthodologie pour automatiser l'analyse de la migration cellulaire. Les biologistes développent en effet de nombreuses molécules pour enrayer la progression tumorale. Ensuite pour les évaluer, ils observent leurs effets sur des populations de cellules. Une opération jusqu'à présent manuelle, fastidieuse, longue et source d'erreurs.
Avec cette nouvelle méthodologie, empruntée à la physique et présentée dans Nature Methods du 14 octobre 2012, les physiciens proposent en libre accès à la communauté scientifique, un test fiable, facile, rapide et plus pointu afin d'accélérer la découverte de nouvelles molécules empêchant l'envahissement tumoral.
Des physiciens et des biologistes du CNRS, de l'UPMC, de l'Inserm et de l'Institut Curie viennent de mettre au point une méthodologie pour automatiser l'analyse de la migration cellulaire. Les biologistes développent en effet de nombreuses molécules pour enrayer la progression tumorale. Ensuite pour les évaluer, ils observent leurs effets sur des populations de cellules. Une opération jusqu'à présent manuelle, fastidieuse, longue et source d'erreurs.
Avec cette nouvelle méthodologie, empruntée à la physique et présentée dans Nature Methods du 14 octobre 2012, les physiciens proposent en libre accès à la communauté scientifique, un test fiable, facile, rapide et plus pointu afin d'accélérer la découverte de nouvelles molécules empêchant l'envahissement tumoral.

A l'heure où la biologie génère des masses de données de plus en plus importantes en raison du passage au haut débit des techniques d'analyse, le développement d'outils fiables et rapides pour décrypter ces résultats est primordial. L'équipe de Pascal Silberzan (1), en collaboration avec l'équipe de Jacques Camonis (2), vient de mettre au point un logiciel totalement innovant pour analyser la migration cellulaire. Un sujet crucial puisque c'est ainsi que l'efficacité de certains traitements contre le cancer est évaluée au niveau cellulaire. En effet, l'un des défis de la cancérologie reste de découvrir des molécules qui bloquent la progression tumorale. D'où la recherche de substances chimiques pouvant arrêter la migration cellulaire. Pour tester l'efficacité d'une molécule donnée, les chercheurs étudient son action sur un ensemble de cellules. Comment ? En filmant en présence de cette molécule, la recolonisation d'une surface par migration cellulaire suite à une « blessure », une sorte de coupure effectuée au sein d'un film de cellules. Le problème majeur de cette méthode est que les chercheurs doivent analyser manuellement des centaines de films et y suivre des dizaines de cellules pour identifier les molécules les plus actives. Un travail fastidieux, long et source d'erreurs.

S'inspirant de l'hydrodynamique, l'équipe de Pascal Silberzan, physicien d'origine, vient de mettre au point une méthodologie fiable, quantitative et objective pour analyser ces films de manière automatisé. « Avec cette méthode, les cellules sont désormais toutes prises en compte lors de l'analyse des films, explique Jacques Camonis, alors que manuellement, il n'était possible de suivre que les cellules se trouvant au « bord » de la blessure ». Comparé avec les techniques manuelles, ce logiciel – que les chercheurs ont choisi de mettre en libre accès pour l'ensemble de la communauté scientifique – apporte gain de temps, fiabilité mais aussi des données plus complètes. « Cette idée est née d'une discussion avec le biologiste Jacques Camonis » raconte Pascal Silberzan. « L'exposé des techniques d'analyse que son équipe utilisait nous a incités à transposer des méthodes d'analyses radicalement différentes utilisées habituellement en physique des fluides ». Il ne restait plus qu'à les développer et les valider pour les besoins des biologistes. C'est désormais chose faite.

La solution à un problème de biologie est donc venue de la physique, d'où l'importance de la multidisciplinarité inscrite historiquement dans la culture de l'Institut Curie. Dans la lourde tâche consistant à mieux comprendre le développement tumoral, les biologistes sont épaulés par des physiciens, des chimistes, des mathématiciens. Le croisement des compétences permet à la fois de mettre au point les outils nécessaires au décryptage des processus tumoraux en produisant des méthodes d'analyse novatrices.

DOCUMENT           CNRS            LIEN

 
 
 
 

CONNEXIONS BIOLOGIQUES

 

 

 

 

Paris, 11 février 2013

Des connexions biologiques pour la micro-électronique
La miniaturisation des composants électroniques est en train d'atteindre une limite physique. Si la solution de l'assemblage en trois dimensions permettrait de gagner sur l'encombrement spatial, la fabrication des connections électriques dans ces nouveaux dispositifs reste un défi technologique. Des biologistes et physiciens du CEA, du CNRS, de l'Université Joseph Fourier et de l'Inra à Grenoble ont mis au point un système de connexions auto-assemblées, grâce à des filaments d'actine , pour ces structures microélectroniques en 3D. Une fois rendus conducteurs, ces filaments d'actine permettent de connecter entre eux les différents composants d'un système. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Materials du 10 février 2013.

DOCUMENT             CNRS           LIEN

 
 
 
 

MICROBIOLOGIE

 

Paris, 9 février 2012

Une nouvelle méthode fiable et rapide pour détecter les bactéries vivantes


L'un des enjeux majeurs en matière de contrôle qualité microbiologique et de santé publique est de dénombrer et d'identifier rapidement et simultanément les bactéries vivantes présentes dans un milieu. Une méthode innovante et fiable vient d'être mise au point par une équipe du Laboratoire de chimie bactérienne de l'Institut de microbiologie de la Méditerranée (CNRS/Aix-Marseille Université) et du Laboratoire de glycochimie moléculaire et macromoléculaire de l'Institut de chimie moléculaire et des matériaux d'Orsay (CNRS/Université Paris-Sud). Ces travaux sont publiés dans Angewandte Chemie le 9 février 2012. La méthode a par ailleurs fait l'objet d'un dépôt de brevet.
La méthode mise au point permet de détecter les bactéries vivantes de type Gram négatif, auquel appartiennent des pathogènes tels que Escherichia coli, Salmonella typhimurium et Legionella pneumophila. Pour ce faire, les bactéries sont mises en contact avec du KDO, un sucre dont les bactéries se servent pour synthétiser un polysaccharide spécifique de leur membrane cellulaire. Mais ce sucre a été au préalable modifié par l'introduction d'une fonction azoture (constituée de trois atomes d'azote). Leurrées, les bactéries intègrent le sucre artificiel à leur membrane. Ensuite, grâce à une molécule fluorescente s'attachant exclusivement au groupe azoture, il devient alors possible de reconnaître et compter les bactéries Gram négatif vivantes, les seules à avoir assimilé le KDO modifié.


L'importance de ces résultats vient du fait qu'il n'existe pas de méthode rapide permettant simultanément de détecter et dénombrer des bactéries vivantes d'intérêt. D'autre part, les méthodes actuelles de dénombrement des bactéries vivantes ne donnent pas entière satisfaction : celles qui nécessitent une mise en culture des bactéries sont lentes (jusqu'à plusieurs semaines pour établir un dénombrement), tandis que les méthodes rapides peuvent donner de faux négatifs ou positifs. Cette nouvelle technique allie justement fiabilité et rapidité dans la détection des bactéries vivantes. Elle pourrait de ce fait rapidement devenir un outil indispensable en matière de contrôle qualité microbiologique et de santé publique.

DOCUMENT        CNRS             LIEN

 
 
 
 

MALADIES MODELISEES

 

Maladies modélisées
Plusieurs outils informatiques et programmes de recherche ont été développés afin de mieux prévenir, détecter et contrôler les maladies émergentes chez les plantes et les animaux. Le premier système opérationnel de détection chez l'animal, « Emergences », a été créé il y a 10 ans. Le portail Web e-phytia, permet quant à lui d’accéder à des outils et des connaissances portant sur les maladies des plantes.
 
Par Maya press pour Inra Mis à jour le 22/02/2013Publié le 25/01/2013Mots-clés : DIAGNOSTIC PHYTOSANITAIRE - INFORMATIQUE - MALADIE - MATHEMATIQUE - MODELISATION Le nombre de maladies et d’insectes qui affectent les plantes et les animaux s’accroît sous l’effet du réchauffement climatique et de la globalisation des échanges. Mais, les chercheurs ont besoin de savoir précisément où et quand ces maladies se développent pour prévoir leur diffusion, et mieux combattre les bioagresseurs (champignons, bactéries, virus, insectes…) responsables des épidémies et des épizooties. Parmi eux, certains sont  émergents. Les détecter au plus vite est essentiel en termes de santé animale et végétale. C'est également un enjeu clé sur le plan économique.

Tests et détection
C’est dans ce but qu’a été créé, à partir de 2003, le premier système opérationnel, nommé « émergences », de détection des maladies potentiellement émergentes. Le projet informatique, qui existe aussi sous forme d’applications en téléphonie mobile, a d’abord été testé chez les bovins via un réseau de 30 vétérinaires. Aujourd’hui, l’application d’émergences à une échelle nationale existe en Belgique sous le nom de Emergences2. Cette version permet aux vétérinaires du pays de catégoriser en temps réel les maladies atypiques, considérées comme correspondant à une « même maladie potentiellement émergente ». Cette évolution technologique ouvre la porte à des systèmes aptes à détecter pratiquement sans délai, toute nouvelle maladie sévissant chez les animaux de rente, les animaux de compagnie et les animaux sauvages.
Pour les organismes, les chercheurs du réseau de systématique R-Syst, ont mis au point une base de données alimentée par un réseau de partage d’expériences de scientifiques aux spécialités variées (taxonomie, génétique des populations…).« Cela nous permet de stocker et d’agréger des connaissances. C’est donc un moyen de mieux connaître le vivant, de l’identifier, et avec cette connaissance de mettre au point des outils de diagnostic, commente Valérie Laval, chercheure à l’Inra de Versailles. Et ces données permettent aussi d’étudier la diversité, de voir par exemple si elle évolue ou non dans le temps ».

Identification et suivi
Le portail Web e-phytia, disponible depuis 2011, permet quant à lui d’accéder à des outils et des connaissances portant sur les maladies des plantes. Des applications pour Smartphones et tablettes ont également été développées sous le nom de
Di@gnoplant. Ces outils d’aide à l’identification des maladies par l’image facilitent le diagnostic, et fournissent des conseils sur les moyens de protection. Dès la fin de l’année, une application complémentaire sera disponible sous le nom de Vigipl@nt. « Elle permettra, grâce à un réseau d’observateurs de pouvoir déclarer - par un questionnaire et des photos - des maladies détectées dans une ou plusieurs cultures, raconte Dominique Blancard, ingénieur de recherche à l’Inra de Bordeaux. Les données collectées par Vigipl@nt, outil adapté à la science participative nous permettra, par exemple, d’éditer des cartes de la distribution spatiale et temporelle d’une maladie donnée ou d’un groupe de maladies, et en retour d’informer un utilisateur lambda qui cherche à savoir si telle maladie a été déclarée proche de chez lui, quand… ».

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