News & events - Topic : Research

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2 cellules-filles de Caulobacter crescentus avec leur flagelle

La douce précision de l’assemblage des flagelles

Afin d’obtenir la machinerie permettant aux bactéries de nager, plus de 50 protéines doivent être assemblées selon une logique et un ordre bien défini pour former le flagelle, l’équivalent cellulaire d’un moteur de bateau. Pour être fonctionnel, le flagelle s’assemble élément par élément, en terminant par l’hélice appelée filament flagellaire composé de six différentes protéines appelée flagellines.

Des microbiologistes du groupe du Prof. Patrick Viollier, de l’Université de Genève, démontrent que l’ajout de sucre sur les flagellines est déterminant pour l’assemblage et la fonctionnalité du flagelle. Cette glycosylation est assurée par l’enzyme FlmG, dont le rôle était jusqu’ici inconnu. Partant de cette observation, accessible dans la revue eLife, les chercheurs⁄euses ont enchaîné avec une autre découverte publiée dans Developmental Cell. Les six flagellines de Caulobacter crescentus, bactérie modèle de ces deux études, contiennent une intruse qui servirait de signal pour enclencher l’assemblage final du flagelle.

Couleurs de la peau du serpent

L’origine des couleurs de peau révélée
grâce aux serpents

La couleur de la peau chez les vertébrés dépend des chromatophores, cellules présentes dans les couches profondes de la peau.

Spécialiste du déterminisme génétique et de l’évolution des couleurs chez les reptiles, l’équipe du Prof. Michel Milinkovitch, de l’Université de Genève, étudie la grande variété de couleurs arborées par différents individus chez le serpent des blés. Ses travaux, publiés dans la revue PNAS, montrent que la couleur terne du variant «Lavande» de ce serpent est causée par la mutation d’un gène impliqué dans la formation des lysosomes, les vésicules «poubelles» des cellules. Cette mutation unique suffit à affecter toutes les couleurs de la peau, démontrant que tous les pigments et cristaux réfléchissants sont stockés dans des vésicules dérivées de ces lysosomes. Cette étude est une avancée considérable de notre compréhension de l’origine des couleurs et des motifs de la peau des vertébrés.

Chat sauvage d’Europe

Le chat sauvage menacé par son cousin domestique

Dans les montagnes du Jura, les chats sauvages européens, considérés comme éteints il y a une cinquantaine d’années, ont depuis recolonisé une partie de leur ancien territoire. Cette recrudescence dans une zone occupée par des chats domestiques s’est accompagnée de croisements génétiques entre les deux espèces. L’hybridation entre les organismes sauvages et domestiques est connue pour mettre en danger le patrimoine génétique des espèces sauvages.

Dans une étude à lire dans la revue Evolutionary Applications, des biologistes des groupes du Dr Mathias Currat et du Dr Juan Montoya-Burgos de l’Université de Genève, en collaboration avec l’Université de Zurich et celle d’Oxford au Royaume-Uni, ont modélisé les interactions entre les deux espèces pour projeter l’avenir du chat sauvage sur les reliefs du Jura helvétique. Les différents scénarios modélisés montrent que d’ici 200 à 300 ans - soit une période très courte à l’échelle de l’évolution -, l’hybridation conduira à un remplacement génétique irréversible des chats sauvages et à l’impossibilité de les distinguer de leurs cousins domestiques, comme c’est déjà le cas en Écosse et en Hongrie.

Oeil de drosophile.

Un revêtement antireflet s’inspire des yeux de mouches

Les yeux de nombreux insectes, dont la mouche de vinaigre, sont recouverts d’une couche mince et transparente, constituée de minuscules protubérances aux propriétés antireflets et antiadhésives. Un article à lire dans la revue Nature révèle les secrets de fabrication de ce nano-revêtement.

Ce travail, mené par le Prof. Vladimir Katanaev de l’Université de Genève, en collaboration avec des chercheurs de l’Université de Lausanne et de l’École Polytechnique Fédérale de Zurich, montre que ce revêtement n’est formé que de deux ingrédients: une protéine appelée «rétinine» et de la cire cornéenne. Ces deux composés génèrent automatiquement le réseau régulier de protubérances en jouant les rôles respectifs d’activateur et d’inhibiteur d’un processus de morphogenèse qui a été modélisé dans les années cinquante par le mathématicien Alan Turing. L’équipe pluridisciplinaire a même réussi à reproduire artificiellement le phénomène en mélangeant de la rétinine et de la cire sur différents types de surface. Très bon marché et basé sur des matériaux biodégradables, le procédé a permis d’obtenir des nano-revêtements ayant une morphologie semblable à celle des insectes et présentant des fonctionnalités antiadhésives ou antireflets qui pourraient avoir de nombreuses applications dans des domaines aussi divers que les lentilles de contact, les implants médicaux ou encore les textiles.

Chaleur et ossature.

Des os plus solides grâce à la chaleur et au microbiote

Maladie osseuse liée au vieillissement, l’ostéoporose se caractérise par une perte de densité osseuse, une détérioration micro-architecturale des os et un risque accru de fracture. Un tiers des femmes ménopausées en sont atteintes, un problème majeur en termes de santé publique.

Au travers d’analyses épidémiologiques, d’expériences de laboratoire et d’outils métagénomiques et métabolomiques de pointe, l’équipe de recherche du Prof. Mirko Trajkovski de l’Université de Genève a observé que l’exposition à des températures ambiantes plus élevées (34°C) augmente la solidité des os, tout en empêchant la perte de densité osseuse typique de l’ostéoporose. Ce phénomène, lié à une modification de la composition du microbiote intestinal déclenché par la chaleur, a pu être répliqué en laboratoire en transplantant le microbiote de souris vivant dans un environnement chaud à des souris atteintes d’ostéoporose. L’ossature de ces dernières a été renforcée et solidifiée, et la perte de densité osseuse amoindrie. Ces résultats, à découvrir dans la revue Cell Metabolism, promettent de futures interventions efficaces et novatrices pour prévenir et traiter l’ostéoporose.

Staphylocoques dorés

La frilosité des staphylocoques révèle un point faible

Les staphylocoques dorés ont la capacité de se développer dans des conditions environnementales très variables (sur la peau, dans le nez, sur des surfaces stériles, etc.). Leur haute faculté d’adaptation dépend notamment d’une protéine (une hélicase ARN) impliquée dans la dégradation d’ARN messagers devenus inutiles.

En cherchant à mieux comprendre son fonctionnement, des scientifiques du groupe du Prof. Patrick Linder de l’Université de Genève ont découvert que cette hélicase contribue à un autre processus physiologique, sans lien apparent avec le premier: la synthèse des acides gras qui sont les constituants essentiels de la membrane bactérienne. Cette avancée, à lire dans la revue PLoS Genetics, fournit un éclairage intéressant car la synthèse des acide gras est justement l’une des cibles privilégiées par de nombreux laboratoires pour lutter contre ce pathogène difficile à traiter en raison de sa résistance aux antibiotiques.

Protéine Vav3 des cellules respiratoires

Mucoviscidose:
pourquoi autant de complications respiratoires ?

La mucoviscidose, l’une des maladies génétiques les plus fréquentes en Suisse, provoque des troubles respiratoires et digestifs sévères. Malgré des avancées thérapeutiques considérables, cette maladie réduit toujours l’espérance de vie des personnes atteintes en raison, notamment, d’infections respiratoires parfois mortelles.

Des scientifiques du groupe du Pr Marc Chanson de l’Université de Genève ont découvert la raison de ce grand nombre d’infections pulmonaires: une protéine, Vav3, favoriserait ces infections en créant une «station d’ancrage à bactéries» à la surface des voies respiratoires des personnes atteintes. Inhiber cette protéine empêcherait les bactéries de s’amarrer à la surface des voies respiratoires et de provoquer des infections à répétition. Ces résultats, à lire dans la revue Cell Reports, ouvrent des perspectives thérapeutiques intéressantes pour limiter les complications respiratoires chez les personnes atteintes de mucoviscidose.

Schéma d’une molécule HLA

Nous ne sommes pas tous égaux face au coronavirus

Existe-t-il des différences d’immunité face au coronavirus SARS-CoV-2 entre populations de diverses régions géographiques ? Une partie de la réponse est à rechercher dans les génomes de ces groupes de personnes et, plus particulièrement, dans les gènes HLA, responsables du système immunitaire dit adaptatif. Ces gènes ont la particularité de différer souvent entre individus. Des milliers de variants (ou allèles) possibles ont été identifiés et tous ne possèdent pas la même efficacité pour lutter contre un nouveau virus. La fréquence de ces allèles varie d’une population à l’autre du fait des migrations passées et de leur adaptation à divers environnements.

Dans une étude à lire dans la revue HLA, des scientifiques du groupe de la Pre Alicia Sanchez-Mazas de l’Université de Genève, en collaboration avec l’Institut Max Planck de Jéna, Allemagne, et l’Université d’Adélaïde, Australie, identifient les variants HLA potentiellement les plus efficaces contre 7 virus, dont le nouveau coronavirus, et mettent en lumière des variations significatives entre populations.

Capsule produisant l’immuno-modulateur

Un vaccin genevois contre le SARS-CoV-2
en cours d’étude

Le groupe du Pr Nicolas Mach des Hôpitaux Universitaires de Genève et de l’Université de Genève, le groupe du Pr Denis Jabaudon de l’Université de Genève, le Centre de Recherche en Infectiologie de l’Université Laval de Québec, Canada, et MaxiVAX, société genevoise spécialisée dans les biotechnologies, collaborent à la mise au point d’un vaccin contre le SARS-CoV-2.

L’objectif des travaux menés conjointement par ces équipes est de développer un vaccin combinant un immunostimulateur et une cible spécifique du coronavirus. La cible est la protéine de surface Spike, administrée par une injection intradermale avec l’immunostimulateur, dont le rôle est de produire un adjuvant capable de stimuler le système immunitaire. Ce dernier est implanté sous la peau par encapsulation cellulaire. Cette technologie fait d’ores et déjà l’objet de tests cliniques de phase II menés par les HUG en collaboration avec MaxiVAX dans le domaine de l’immunothérapie des cancers. Les premiers tests pré-cliniques pour la mise au point de ce vaccin seront réalisés sur des souris dans les semaines à venir. Si ces premiers essais sont encourageants, alors un essai clinique pourrait être mis en place prochainement.

Cerveau et thalamus

Schizophrénie: quand le thalamus trompe l’oreille

Les personnes atteintes d’un désordre génétique rare (le syndrome de microdélétion 22q11.2) ont une très forte probabilité de développer une schizophrénie ainsi qu’un de ses symptômes les plus fréquents, l’hallucination auditive.

En étudiant cette catégorie de patientes et de patients, des scientifiques du groupe du Prof. Stéphan Eliez de l'Université de Genève et du Pôle de recherche national Synapsy ont réussi à associer l’apparition du phénomène hallucinatoire avec un développement anormal de certaines sous-structures du thalamus, une région profonde du cerveau. Ces «noyaux thalamiques» sont, entre autres, impliqués dans le traitement de la mémoire et de l’audition. Les auteurs suggèrent que les hallucinations auditives pourraient s’expliquer presque «mécaniquement» par l’immaturité des connexions nerveuses qui lient ces noyaux thalamiques aux aires du cortex traitant de l’audition. Les résultats, à lire dans la revue Biological Psychiatry: CNNI, ouvrent de nouvelles perspectives dans la compréhension de la physiopathologie et le traitement de la schizophrénie.