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NANOTECHNOLOGIE ET NANODIAMANTS

  Auteur : sylvain Date : 13/10/2013
 

Les Nanodiamants

Mme David était à l’origine physico-chimiste des polymères. Elle s’est ensuite intéressée aux problèmes qui se produisent au niveau des interfaces. Puis elle a continué par les mathématiques, puis la biologie, ce qui l’a conduite vers les laboratoires où elle travaille aujourd’hui. Maintenant chercheuse au département des Sciences et Génie des matériaux de l’IUT d’Evry, elle enseigne aussi aux étudiants.

A l’IUT, on travaille sur plusieurs disciplines : la physique, la chimie, la biologie, et une nouvelle thématique s’est rajoutée récemment : les nanoparticules de diamant fluorescent. La particularité des diamants est leur inertie. Ainsi on peut en fabriquer des particules fluorescentes stables dans le temps. Après des traitements, le diamant devient intrinsèquement fluorescent pour des heures, des jours, des mois ou des années, selon le besoin de son utilisation.

A la différence de cette stabilité de fluorescence, les quantum dots (nanoparticules utilisées pour soigner le cancer) ont la particularité de s’allumer puis de s’éteindre. De plus, ils sont à base de métaux lourds, ce qui est toxique pour le corps.

La difficulté des nano-diamants est d’obtenir des particules suffisamment petites, et fluorescentes.

On obtient à la suite d’explosion de nanobombes, des nanodiamants sous la suie mesurant de 5 à 10 nm, mais ils ne sont pas fluorescents.

Pour palier ce problème, on utilise donc des microdiamants  qui sont rendus intrinsèquement fluorescents, par un traitement, puis ils sont broyés pour les réduire au nanomètre, et sont nettoyés afin d’obtenir le produit fini : les nanodiamants.

La surface du nanodiamant est ensuite modifiée en rajoutant des anticorps ou des antigènes afin d’étudier le mécanisme de déplacement de microtubules (fuseaux mitotiques) dans la cellule.

Ce greffage de fonctionnalité est le même pour étudier les cellules cancéreuses : les anticorps ajoutés vont permettre de s’accrocher aux éléments ciblés, et donc d’étudier l’organe visé. La propriété de l’ajout des anticorps est d’obtenir un site de reconnaissance de la cible.

Un problème subsiste encore car une agglomération des nanoparticules persiste. Au départ les nanodiamants sont obtenus dans l’eau, à pH neutre, mais suivant le pH du corps humain dans lequel ils sont introduits, cela peut entrainer une agglomération des nanodiamants.

Les nanodiamants sont intéressants parce que des nanoparticules de 2 couleurs sont réalisées, et si chacune de ces nanoparticules contient 2 sites de reconnaissance, alors au final 2 types d’informations peuvent être obtenues.

Les nanodiamants servent donc à l’imagerie médicale utilisant leur fluorescence : laquelle est obtenue naturellement par inclusion d’azote dans un endroit vide du nanodiamant, mais en quantité assez faiblePlusieurs cuissons du nanodiamant successivespermettent d’obtenir une fluorescence assez importante.

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BIOLOGIE MOLECULAIRE

  Auteur : sylvain Date : 12/09/2013
 

1 INTRODUCTION
Les modifications génomiques responsables de la carcinogenèse peuvent intéresser soit un gène (par exemple les mutations ou les méthylations de promoteurs) soit des portions entières de chromosome
(translocation, inversion, délétion, amplification).
 Les anomalies des gènes
Les mutations
Ce sont des anomalies de la séquence génomique portant sur une ou plusieurs bases d’un gène.
· Méthodes par extraction des acides nucléiques
Leur mise en évidence fait appel à des techniques de biologie moléculaire nécessitant l'extraction d'ADN ou d'ARN du tissu tumoral.
Pour certains gènes, comme le gène K-ras, les mutations intéressent toujours les mêmes bases. L’étude de la séquence génomique porte sur cette petite portion du gène et il n'est pas nécessaire d'obtenir des ARN ou des ADN de très grande taille. Pour d'autres gènes (C-KIT, EGF-R, P53…), les mutations peuvent se situer à de multiples endroits dans le gène. L’étude de la séquence génomique porte alors sur des portions étendues du gène et nécessite une meilleure qualité des acides nucléiques.
La fixation au formol permet en théorie l'extraction de fragments de 200 à 300 paires de bases, permettant la recherche de mutation à partir de tissus fixés et inclus en paraffine. Néanmoins, la taille des fragments extraits est parfois beaucoup plus petite, surtout en cas de sous ou de sur-fixation. Enfin, le formol peut gêner lors des étapes de PCR et être responsable d'erreurs de séquençage.
Pour la recherche de mutation, la meilleure préservation tissulaire est incontestablement la congélation qui permet l'obtention d'acides nucléiques de très grande taille et de très bonne qualité.
· Méthodes in situ
Il n'existe pas à l'heure actuelle de techniques in situ fiables permettant d'étudier les mutations des gènes.
 Les anomalies de structures chromosomiques
Les translocations La mise bout à bout de deux fragments de chromosomes différents conduit à la formation d'un gène anormal dont le début correspond à une partie du gène porté par le premier chromosome et la fin correspond à une partie du gène porté par le second chromosome. On parle de gène de fusion. Parfois ces gènes de fusion codent pour une protéine hybride ayant une activité oncogène.
· Méthodes par extraction des acides nucléiques
Ces anomalies peuvent être étudiées après extraction des ARN messagers par recherche de transcrits de fusion (ARNm anormaux codés par le gène de fusion). On réalise une RT-PCR (transformation des ARNm en ADNc puis amplification par PCR classique) dont une des deux amorces est située sur le premier gène et la seconde amorce est située sur le second gène. Dans les conditions normales, il n’y a pas d’amplification puisque les deux amorces ne s’hybrident pas sur le même fragment d’ADNc (les deux gènes codent des ARNm différents). En cas de translocation, les deux amorces s’hybrideront sur le même ADNc et il y aura amplification.
La fixation au formol permet en théorie l'extraction d’une petite fraction des ARNm et la sensibilité de la technique permet de détecter les transcripts de fusion. Néanmoins, la sous ou la sur fixation peuvent rendre impossible l’extraction des ARNm.

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BIOLOGIE

  Auteur : sylvain Date : 09/09/2013
 

Paris, 26 août 2011
Une signature moléculaire de la déficience intellectuelle .

La déficience intellectuelle (DI) est un handicap fréquent qui concerne près de 3 % de la population générale mais dont les causes sont encore peu connues. Aujourd'hui, les équipes de Laurence Colleaux de l'unité de recherche "génétique et épigénétique des maladies métaboliques, neurosensorielles et du développement” et de Jean Marc Egly de l'"Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire" ont identifié une mutation sur un gène impliqué dans la transcription de l'ADN en ARN messager, 1ère étape d'un processus complexe aboutissant à la synthèse des protéines. Cette mutation bouleverse l'expression de gènes essentiels à la plasticité cérébrale, l'ensemble des mécanismes par lesquels le cerveau modifie l'organisation de ses réseaux de neurones en fonction des expériences vécues. Selon l'étude, l'anomalie de ces gènes, dits "précoces", serait une des "signatures moléculaires" de la déficience intellectuelle. Ces résultats sont publiés dans la revue Science datée du 26 aout.

 
 
 
 

BIOLOGIE

  Auteur : sylvain Date : 31/08/2013
 

 Paris, 29 JUILLET 2013       

DOCUMENT          CNRS       LIEN

 

De nouvelles molécules aux propriétés inédites ciblant le cytosquelette

Le dysfonctionnement du cytosquelette, élément constituant de la cellule, est souvent synonyme de pathologies comme l'apparition de métastases. Pour cette raison, c'est une cible d'intérêt pour de nombreuses thérapies. Des équipes du CNRS, de l'Université de Strasbourg et de l'Inserm emmenées par Daniel Riveline(1) , Jean-Marie Lehn(2) et Marie-France Carlier(3), ont synthétisé des molécules capables de provoquer une croissance rapide des réseaux d'actine, l'un des composants du cytosquelette. C'est une première car seules des molécules stabilisant ou détruisant le cytosquelette d'actine étaient disponibles à ce jour. Ces composés aux propriétés inédites, dont l'action a été décryptée in vitro et in vivo, offrent un tout nouvel outil en pharmacologie. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Communications le 29 juillet 2013.
Le cytosquelette est composé notamment de filaments d'actine et de microtubules. Constitué de polymères en assemblage dynamique, il se construit et se déconstruit toutes les minutes et conditionne de nombreux processus cellulaires comme le mouvement, la division ou le transport intracellulaire. Il participe aux étapes clés de l'embryogénèse et à d'autres processus cruciaux du vivant. Son dysfonctionnement peut ainsi conduire à des pathologies graves. Certaines métastases par exemple se manifestent notamment par une activité amplifiée du cytosquelette. Identifier de nouvelles molécules ciblant le cytosquelette représente donc un enjeu majeur. 

Jusqu'à présent, les molécules connues et utilisées en pharmacologie avaient pour effet de stabiliser ou de détruire le cytosquelette d'actine. L'actine permet d'assurer des actions vitales en s'assemblant et se désassemblant spontanément, continuellement et rapidement sous la forme de filaments qui s'organisent et forment des réseaux de faisceaux parallèles ou de mailles entrecroisées (appelés réseaux lamellaires). Issus de la chimie supramoléculaire(4), les nouveaux composés mis au point par les chercheurs ont des propriétés inédites : ils provoquent en quelques minutes la croissance des réseaux lamellaires de filaments d'actine. C'est donc la première fois qu'un outil pharmacologique induit ce processus de croissance du réseau d'actine alors que le vivant l'effectue en permanence. Les chercheurs ont ainsi montré que l'action de ces composés est spécifique in vivo (sur des cellules). Ils ont de plus identifié le mécanisme de croissance du réseau d'actine par des études comparées in vivo et in vitro, afin d'en assurer la validité. 
 
Pour la biologie cellulaire ou moléculaire, cet outil propose un nouveau mode d'action possible sur le cytosquelette : il ouvre ainsi de nouvelles perspectives d'étude dans le décryptage du vivant. Ce résultat est probablement le point de départ pour la conception de nouveaux composés, issus de la même chimie, et potentiellement candidats à de nouvelles thérapies ciblant le cytosquelette.
 
 
 
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