Un ver de terre a été réanimé après 46 000 ans de congélation dans le permafrost sibérien

Dans une prouesse scientifique qui nous étonne toujours, des chercheurs ont réussi à remettre en vie un nématode, Panagrolaimus kolymaensis, après qu’il ait été bloqué dans le pergélisol sibérien pendant environ 46 000 ans (source de l’étude). Cette trouvaille démontre les capacités hors normes de certains organismes à tenir face à des conditions extrêmes grâce à la cryptobiose, un état au cours duquel le métabolisme se met en pause, et met en lumière l’impact environnemental de ces périodes. Cela nous offre non seulement une nouvelle perspective sur l’évolution des espèces, mais ouvre aussi la porte à des applications possibles dans la science et la technologie d’aujourd’hui.

La cryptobiose : un mode de survie pas comme les autres

La cryptobiose permet à certains êtres vivants de tenir le coup quand l’environnement devient trop dur. Dans cet état, leur métabolisme est réduit à un niveau quasiment imperceptible, ce qui leur permet de résister aux affres du temps et aux conditions extrêmes. On peut citer des exemples étonnants, comme une spore de Bacillus coincée dans l’ambre pendant 25 à 40 millions d’années ou encore une graine de lotus âgée de 1000 à 1500 ans qui a réussi à germer. On retrouve aussi cette prouesse chez certains nématodes, tels Plectus murrayi et Tylenchus polyhypnus, qui ont survécu respectivement 25,5 ans dans la glace et 39 ans en étant desséchés dans un spécimen d’herbier.

Ce petit ver, sorti tout droit du pergélisol sibérien, fait partie des genres Panagrolaimus et Plectus. Les analyses phylogénétiques ont montré qu’il s’agissait d’une espèce encore inconnue jusqu’ici. La datation au radiocarbone a confirmé son âge entre 45 839 et 47 769 cal BP, soit environ 44 315 ± 405 BP. Grâce au séquençage PacBio HiFi, il a été possible d’assembler son génome triploïde et de voir que P. kolymaensis partage certains mécanismes moléculaires avec le fameux C. elegans pour tenir face aux conditions extrêmes.

Comparaison avec C. elegans : quand la survie se ressemble

Même si P. kolymaensis se distingue sur le plan phylogénétique, il lui arrive de partager des stratégies de survie avec C. elegans, notamment la biosynthèse de tréhalose et le processus de gluconéogenèse. Ces mécanismes permettent notamment aux larves dauer de C. elegans de rester en veille beaucoup plus longtemps qu’on ne le pensait. Les chercheurs ont ainsi constaté que ces voies moléculaires sont en partie orthologues entre ces deux espèces (autrement dit, elles reposent sur des gènes similaires qui remplissent la même fonction).

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・Des chercheurs ont découvert des organites sans membrane, appelés condensats biomoléculaires, qui modifient notre compréhension des cellules.

・Ces condensats peuvent avoir des fonctions plus nombreuses et diverses que leurs homologues à membrane.

・La découverte des condensats biomoléculaires influence également notre perception de l’origine de la vie sur terre.

Les organites sans membrane changent notre compréhension des cellules

Lorsque nous repensons à nos cours de biologie de base au lycée, nous nous souvenons probablement des organites, ces petites ‘organes’ à l’intérieur des cellules qui forment des compartiments aux fonctions individuelles. Par exemple, les mitochondries produisent de l’énergie, les lysosomes recyclent les déchets et le noyau stocke l’ADN. Chacun de ces organites est enveloppé dans une membrane.

Cependant, cette notion d’organites enveloppés dans une membrane a été remise en question au milieu des années 2000 lorsque les chercheurs ont réalisé que certains organites n’avaient pas besoin de membrane pour fonctionner. Ils ont ainsi découvert de nombreux organites sans membrane, formellement appelés condensats biomoléculaires, qui ont considérablement modifié la façon dont les biologistes perçoivent la chimie et l’origine de la vie.

Le mystère des condensats biomoléculaires

Les condensats biomoléculaires se forment de la même façon que les gouttes de cire dans une lampe à lave, se fusionnant et se séparant constamment. Ils sont composés de protéines et de matériel génétique, spécifiquement des molécules d’ARN, qui se condensent en gouttelettes gélatineuses au sein des cellules. Pourtant, déterminer la fonction exacte de ces condensats biomoléculaires est une tâche difficile.

Alors que certains condensats ont des rôles bien définis, comme la formation de cellules reproductrices, de granules de stress et de ribosomes, de nombreux autres n’ont pas de fonctions claires. Ces organites non membranaires pourraient avoir des fonctions plus nombreuses et diverses que leurs homologues à membrane. Cette découverte est en train de modifier fondamentalement la compréhension des scientifiques sur le fonctionnement des cellules.

La présence de condensats biomoléculaires dans les cellules bactériennes

Les chercheurs ont également détecté des condensats biomoléculaires dans les cellules prokaryotes, ou bactériennes, traditionnellement définies comme ne contenant pas d’organites. Cette découverte pourrait avoir des effets profonds sur la façon dont les scientifiques comprennent la biologie des cellules prokaryotes.

La présence de condensats biomoléculaires dans les cellules bactériennes signifie que ces microbes ne sont pas de simples sacs de protéines et d’acides nucléiques, mais sont en réalité plus complexes que prévu.

On en pense quoi ?

La découverte des condensats biomoléculaires est une avancée majeure qui modifie notre perception des cellules et de l’origine de la vie sur terre. Cela ouvre de nouvelles perspectives pour la recherche médicale et pourrait influencer le développement de nouveaux traitements pour des maladies comme Alzheimer, Huntington et la maladie de Lou Gehrig. Les condensats biomoléculaires sont encore un mystère pour beaucoup, mais leur étude pourrait apporter des réponses à de nombreuses questions fondamentales sur la vie elle-même.