Au secours! Des signaux de détresse comme ceux-ci sont utilisés partout dans le monde pour indiquer une urgence.

Les cellules qui composent votre corps ont également leurs propres versions de signaux d’urgence. Ces signaux sont activés si la cellule est infectée par un virus ou une bactérie, ou en cas de carence en éléments constitutifs importants tels que les acides aminés, par exemple. Une nouvelle étude de Caltech identifie comment ces « voies de stress » cellulaires activent des mécanismes de contrôle de la qualité qui nettoient les dommages pendant une crise.

La recherche a été menée dans un laboratoire David Chanprofesseur Harold et Violet Alvarez de biologie et doyen des études supérieures, est décrit dans un article de recherche paru dans la revue Cellule moléculaire.

Il existe quatre voies de stress distinctes qui amènent une cellule à cesser de remplir ses fonctions normales. Chaque voie de stress possède sa propre protéine appelée kinase, qui est activée comme un agent de sécurité qui se met au garde-à-vous après avoir entendu une alarme. Une fois activée, la kinase modifie une protéine appelée EIF2 en y ajoutant un composé phosphorylé, qui inactive EIF2. EIF2 est le principal initiateur de la cellule dans ses fonctions normales de production de protéines, de sorte que sa « phosphorylation » provoque l’arrêt de la plupart de la production de protéines dans la cellule.

« Si un incendie se déclare, vous voulez arrêter tout ce que vous faites et faire attention à l’incendie », explique le chercheur postdoctoral Yogaditya Chakraborty, premier auteur de l’étude. « La désactivation d’EIF2 par phosphorylation arrête efficacement les fonctions de la cellule afin que vous puissiez. concentrez-vous sur l’urgence.

Pendant le stress, la cellule doit également activer des voies de « contrôle qualité » qui garantissent l’exactitude des composants cellulaires. Ces mécanismes de contrôle de qualité ressemblent davantage à des agents de sécurité qu’à des agents de nettoyage : ils sont capables de dégrader les protéines et les parties cellulaires cassées ou endommagées. On ne savait pas auparavant comment les voies de stress affectent et interagissent avec les voies de contrôle qualité.

La nouvelle étude montre que lors de situations stressantes, la protéine EIF2 phosphorylée s’accumule à la surface des mitochondries, activant la réponse de contrôle qualité de cet organite. De cette manière, la protéine EIF2 phosphorylée remplit simultanément deux rôles : celui d’agent de sécurité et celui de gardien.

Comprendre les détails de ces processus cellulaires est important pour étudier des maladies telles que la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson, car ces troubles et d’autres troubles neurologiques se caractérisent par une perte des mécanismes de contrôle de la qualité.

« Les mitochondries sont communément appelées « centrale électrique de la cellule », et nous apprenons que la cellule dispose de mécanismes complexes pour protéger les fonctions vitales de son générateur d’énergie », explique Chakraborty. Il travaille actuellement à étendre ces travaux pour explorer si les voies de stress interagissent également avec d’autres mécanismes de contrôle de la qualité.

Le titre de l’article est « La branche HRI de la réponse intégrale au stress stimule sélectivement la mitophagie mitochondriale. » En plus de Chakraborty et Chan, l’étude a été co-écrite par Cheng Yang, étudiant diplômé de Caltech, et par Hsiuzhen Chen, chercheur principal. Le financement a été fourni par les National Institutes of Health.

Grâce au télescope spatial James Webb, une équipe de chercheurs comprenant Paola Caselli, Barbara Michela Giuliano et Basil Housquinet de l’Institut Max Planck de physique des particules a pu sonder en profondeur le cœur de nuages ​​denses, révélant des détails de la glace interstellaire qui étaient auparavant inobservables. . L’étude se concentre sur la première région des caméléons, en utilisant la caméra NIRCam du télescope spatial James Webb pour mesurer les raies spectrales de centaines d’étoiles derrière le nuage.

Pour la première fois, de faibles caractéristiques spectrales appelées « hydroxyles pendants » ont été détectées, indiquant que les molécules d’eau ne sont pas entièrement liées à la glace. Ces caractéristiques permettent de suivre la porosité et la modification des grains de glace à mesure qu’ils évoluent des nuages ​​moléculaires aux disques protoplanétaires. Cette découverte améliore notre compréhension de la structure des grains de glace et de leur rôle dans la formation des planètes.

Grâce à la sensibilité sans précédent du télescope James Webb, nous sommes en mesure d’explorer la glace au plus profond des noyaux de nuages ​​denses, où l’extinction est si élevée que les observatoires précédents ne pouvaient pas la détecter. Ces lignes de visée constituent le chaînon manquant entre la formation initiale de glace à la surface des grains de poussière dans les nuages ​​moléculaires et l’agrégation de grains de glace en planètes glacées, un processus encore largement mal compris qui se produit dans le disque protoplanétaire entourant une nouvelle étoile. En approfondissant le lieu de naissance des étoiles, nous fournirons de nouvelles preuves de ces modifications apportées aux grains de glace.

Dans le programme Ice Age ciblant Chamaeleon I, une région nuageuse dense proche de nous dans la Voie Lactée, les observations de la partie la plus dense du nuage à l’aide de l’instrument NIRCam de JWST ont permis des mesures spectroscopiques simultanées des lignes de visée de centaines d’étoiles derrière le nuage.

La lumière de ces étoiles interagit avec les grains de glace lorsqu’elle traverse le nuage avant d’être capturée par le grand miroir du télescope James Webb et détectée. Jusqu’à présent, nous avons pu mesurer les principales caractéristiques d’absorption intensive associées aux principales espèces présentes dans la glace, à savoir l’eau, le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone, le méthanol et l’ammoniac. Grâce à la plus grande taille du miroir du télescope, nous pouvons désormais mesurer des caractéristiques beaucoup plus faibles.

Illustration de différents scénarios de liaisons hydroxyles observés dans le nuage sombre Cha I à l’aide du télescope spatial James Webb. Trois caractéristiques spectrales. © NASA, ESA, ASC, M. Zamani (ESA/Web); Sciences : M. K. McClure (Université de Leiden), F. Sun (Observatoire Steward) et Z. Smith (The Open University) et l’équipe ERS Ice Age.

Des études approfondies des emplacements et des caractéristiques des caractéristiques spectrales faibles révèlent certaines conditions physiques du corps. Ici, nous avons effectué la première détection d’un ensemble spécifique de bandes très faibles associées à seulement une petite fraction de molécules d’eau dans la glace.

Les caractéristiques spectroscopiques, que les astrophysiciens de laboratoire appellent « OH en suspension » et qu’elles mesurent dans la glace en laboratoire depuis des décennies, correspondent à des molécules d’eau qui ne sont pas entièrement liées à la glace et peuvent tracer des surfaces et des interfaces dans des grains de glace ou lorsqu’elles sont mélangées. L’eau est étroitement liée à d’autres espèces moléculaires présentes dans la glace.

Ces caractéristiques « OH pendantes » se situent dans une région spectrale inaccessible depuis la Terre, et bien qu’elles aient été activement recherchées depuis les années 1990, les observatoires spatiaux précédents couvrant cette gamme spectrale ne disposaient pas de la combinaison de résolution spectrale et de sensibilité requise pour les détecter, fournissant ainsi des limites supérieures. . Juste. Aujourd’hui, à l’ère du télescope spatial James Webb, nous pouvons utiliser ces signatures pour suivre la modification des grains de glace au cours de notre voyage vers la formation des planètes.

On s’attend depuis longtemps à ce que ces marqueurs, s’ils étaient découverts, soient utilisés pour suivre la porosité de la glace, c’est-à-dire que leur présence indiquerait des grains « pelucheux » de forte porosité tandis que leur absence indiquerait un compactage et une agrégation. Bien que cette explication simple soit encore débattue, la découverte réussie de ces signatures signifie désormais que nous pouvons les rechercher dans différents environnements et à différents moments du processus de formation des étoiles afin de déterminer si elles peuvent être utilisées comme indicateur de l’évolution de la glace sous conditions différentes.

« La découverte de la propriété de liaison des calottes glaciaires en suspension dans l’eau démontre l’importance de l’astrophysique en laboratoire pour l’interprétation des données JST », explique Barbara Michela Giuliano, l’une des auteurs. « Des informations détaillées sur les propriétés physiques de la glace observée nécessitent encore des recherches approfondies en laboratoire. soutien pour démêler les propriétés spectrales observées dans les régions.  » « Les objets denses du milieu interstellaire et des disques protoplanétaires et nous, ici au CAS, sommes heureux de fournir un tel soutien. »

« La haute sensibilité du télescope James Webb, combinée aux progrès étonnants de l’astrophysique en laboratoire, nous permet enfin d’étudier en détail la structure physique et la composition chimique de la glace interstellaire », explique Paula Caselli, qui a également contribué à cet article avec le doctorant Basil. Hoskenette. « Il est important de fournir les contraintes rigoureuses sur la modélisation chimique/dynamique nécessaire pour reconstruire notre histoire astrochimique, des nuages ​​interstellaires aux disques protoplanétaires en passant par les systèmes stellaires comme le nôtre. »

Cette étude montre que des grains de glace potentiellement « pelucheux » sont présents dans le nuage, affectant la chimie qui peut se produire dans ces régions et donc le degré de complexité chimique qui peut s’accumuler. Cette découverte ouvre également une nouvelle fenêtre pour étudier la formation planétaire, car ces caractéristiques spectrales nous permettent enfin de nous faire une idée de la répartition spatiale et de la diversité de la glace ainsi que de la façon dont elle évolue au cours de son voyage depuis les nuages ​​moléculaires jusqu’aux disques protoplanétaires et aux planètes. .

Détection des caractéristiques de glace insaisissables et pendantes des ions hydroxyle à ~ 2,7 µm dans Chamaeleon I à l’aide de JWST NIRCam.nature

Astrobiologie, Astrochimie,

Amaris McCarver, stagiaire en télédétection au Laboratoire de recherche navale (NRL) des États-Unis, et une équipe d’astronomes ont découvert une étoile à neutrons en rotation rapide qui projette des faisceaux de rayonnement à travers l’univers comme une balise cosmique.

L’étoile à neutrons à rotation rapide, ou « pulsar », se trouve au sein de l’amas d’étoiles dense Glimpse-CO1, situé dans le plan galactique de la Voie Lactée, à environ 10,7 années-lumière de la Terre. Ce pulsar, qui tourne des centaines de fois par seconde, est le premier du genre découvert dans l’amas d’étoiles Glimpse-CO1. Le Very Large Telescope Array (VLA) a repéré le pulsar, appelé GLIMPSE-C01A, le 27 février 2021, mais il est resté enfoui dans une énorme quantité de données jusqu’à ce que McCarver et ses collègues le trouvent à l’été 2023.