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Codetta décode le code génétique de 250 000 génomes
sommaire
Codetta, une nouvelle méthode de calcul pour prédire les codes génétiques, pourrait révéler des informations sur la façon dont certains organismes modifient un code que l’on croyait auparavant universel.
Au XIXe siècle, la pierre de Rosette – une ancienne dalle rocheuse inscrite en trois langues – a aidé les scientifiques à déchiffrer les hiéroglyphes égyptiens. Maintenant, un programme informatique fait quelque chose de similaire au code génétique.
Le programme, appelé Codetta, peut lire la séquence du génome de n’importe quel organisme, puis cracher son code génétique.La clé biologique qui traduit l’information génétique en instructions pour la construction de protéines. Dans la plupart des parties de l’Arbre de Vie, ce symbole est universel. Mais les scientifiques ont trouvé quelques exceptions – dans certains organismes, l’information génétique code pour des instructions différentes de celles d’autres formes de vie.
Dans le plus grand criblage à ce jour de ces codes génétiques alternatifs, le programme a scanné plus de 250 000 séquences de génomes de bactéries et d’archées et a identifié cinq codons jamais vus auparavant, Kate Shulgina de l’Université Harvard et Howard Hughes, un chercheur médical. Shawn Eddy Rapport du 9 novembre 2021 dans la revue, eLife. « J’ai dit à Kate que ses nouveaux codes seraient inclus directement dans les manuels », explique Eddy.
La méthode de l’équipe est plus rapide, plus rigoureuse et plus complète que les efforts précédents, explique Ken Wolf, un généticien évolutionniste à l’University College Dublin qui n’a pas été impliqué dans la recherche. « Ils ont étudié tous les génomes disponibles de bactéries et d’archées – en gros, toutes les données disponibles. »
Implications pratiques pour une action immédiate : les scientifiques utilisant Codetta, Et il est disponible gratuitement, sera capable de prédire correctement les protéines qu’un organisme fabrique. Mais le programme peut également débloquer des informations biologiques plus complètes.
La découverte de l’ensemble du code génétique utilisé dans les royaumes de la vie pourrait révéler un mystère biologique de longue date : comment un organisme pourrait-il changer son code génétique. « Il y a toutes sortes de théories, mais ça reste un vrai mystère », dit Eddy. « Comment cela pourrait-il arriver? »
Exceptions à la règle
Shulgina a découvert pour la première fois l’existence de codes génétiques alternatifs en 2016. Elle était étudiante en première année de cycle supérieur à l’Université Harvard, et cette idée a éveillé son intérêt.
Les élèves apprennent un principe de base qui sous-tend une grande partie de la biologie moléculaire : l’ADN code les instructions pour la construction des protéines. La cellule convertit l’ADN en messages d’ARN, puis traduit des blocs d’ARN de trois lettres en blocs de construction de protéines appelés acides aminés. Le code génétique est la « table de recherche » qui indique aux cellules quelles lettres coder pour trois acides aminés. Dans des organismes aussi divers que les colibris, bactéries coli, et la moisissure du pain, par exemple, a le code GGC pour l’acide aminé glycine.
Jusqu’en 1979, la plupart des chercheurs croyaient que cela était universellement vrai. Cette année-là, le biologiste moléculaire Bart Barrell et ses collègues J’ai découvert Kharga. Les mitochondries humaines, les usines énergétiques de la cellule, ont modifié le code. Les chercheurs ont signalé que les lettres UGA codent pour l’acide aminé tryptophane plutôt qu’un signe d’arrêt indiquant la fin de la protéine, et AUA code pour la méthionine au lieu de l’isoleucine. C’était la première idée que le code génétique n’avait pas été gravé dans la pierre. peut évoluer.
Au cours des décennies qui ont suivi, d’autres exemples de codes génétiques alternatifs ont afflué, provenant d’organismes tels que la levure, les bactéries et les protozoaires. Les scientifiques ont maintenant identifié près de 30 nouveaux symboles, et Shulgina s’est demandé s’il y en avait plus. Personne n’a mené d’enquête systématique. Sans connaître tous les codes génétiques utilisés, dit-elle, il est difficile de répondre aux questions générales sur l’évolution de ces variantes. « J’ai commencé à travailler sur un moyen de trouver de nouveaux codes génétiques pour comprendre leur évolution », dit-elle.
Elle a commencé à concevoir un algorithme capable de déchiffrer le code génétique de n’importe quel organisme et est venue demander conseil à Eddie. Eddy, un biologiste dont le laboratoire est spécialisé dans la comparaison des génomes, réfléchissait également à ce problème. « J’ai un petit carnet d’idées sur lesquelles je veux travailler, et c’était à l’intérieur », dit-il.
À la recherche de nouveaux codes génétiques
Shulgina a rejoint le laboratoire d’Eddie, et au cours des cinq années suivantes, leur idée s’est cristallisée sous la forme d’un programme informatique qu’ils ont appelé Codetta. En théorie, dit Shulgina, le principe du programme est simple.
Codetta lit le génome, puis clique sur une base de données de protéines connues pour calculer un éventuel code génétique. « Ma méthode tire parti du fait que l’on en sait beaucoup sur l’apparence attendue des protéines », dit-elle. Le logiciel peut utiliser ces informations pour découvrir quels groupes de trois lettres dans une séquence génomique particulière correspondent à des acides aminés.
Jusqu’à présent, les scientifiques utilisant des programmes similaires ont pu analyser des centaines de séquences génomiques. Codetta augmente considérablement la capacité des scientifiques à déchiffrer les codes, permettant à l’équipe de dépister systématiquement presque toutes les bactéries et archées connues – plus de 250 000 génomes – à la recherche de nouveaux codes génétiques.
Leur analyse a révélé quelques surprises. L’équipe a découvert cinq cas dans lesquels le code de l’acide aminé arginine a été réinitialisé à un autre acide aminé. Les résultats représentent la première fois que les scientifiques ont vu un tel échange chez les bactéries. Shulgina dit que la grande question est de savoir pourquoi le code de l’arginine est si souvent modifié. Cela pourrait indiquer les forces évolutives responsables de l’élaboration de nouveaux codes.
Shulgina et Eddy sont maintenant à la recherche de nouvelles icônes. Comme ils ont tendance à apparaître dans de petits génomes, l’équipe prévoit de récupérer Codetta des virus et des parties cellulaires telles que les mitochondries et les chloroplastes. « Ce sera un riche terrain de chasse », dit Eddy.
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la citation
Y. Shulgina et S.R. Eddy. « Criblage informatique de codes génétiques alternatifs dans plus de 250 000 génomes. » eLife. Publié en ligne le 9 novembre 2021. doi: 10.7554 / eLife.71402
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Le chef de l’Agence spatiale américaine veut parler avec la Chine des débris spatiaux
29 août 2024
Le chef du commandement spatial américain espère que la prochaine fois que la Chine lancera un missile laissant derrière elle des débris spatiaux de longue durée, Pékin avertira Washington à l’avance, plutôt que de laisser les États-Unis découvrir par eux-mêmes le chaos orbital.
Parlez dans L’efficacité du Mitchell Institute for Aerospace Studies Lors d’une réunion à la base spatiale Peterson, au Colorado, le 28 août, le général Stephen N. Whiting a souligné deux incidents récents impliquant des débris spatiaux chinois comme étant une source de préoccupation et la nécessité d’améliorer la communication à l’avenir.
« Nous venons de voir le lancement de leur version de Constellation du soleil « Cela a laissé plus de 300 débris en orbite – une fusée Longue Marche 6A », a déclaré Whiting. « Il y a moins de deux ans, ils avaient une autre fusée, qui a mis plus de 500 débris à longue durée de vie… J’espère que la prochaine fois. que « Dans un missile comme celui-ci, il laisse beaucoup de débris. Ce ne sont pas nos capteurs qui détectent cela en premier, mais nous obtenons des communications qui nous aident à comprendre cela, tout comme nous communiquons avec les autres. »
L’incident le plus récent impliquant une fusée Longue Marche 6A s’est produit au début du mois, lorsque le lanceur transportait les 18 premiers satellites d’une constellation de communications prévue pour rivaliser avec Starlink. La fusée s’est brisée en orbite terrestre basse (LEO) quelques jours plus tard, répandant des débris et suscitant des inquiétudes parmi les experts. La société privée de suivi spatial a rapporté que la désintégration pourrait produire plus de 10… 900 épaves shrapnel.
Whiting a noté que les débris provenaient de l’étage supérieur de la fusée après le lancement des satellites, indiquant que la mission était « généralement réussie ». Cependant, à des altitudes plus élevées, les débris resteront en orbite plus longtemps.
« Nous ne voulons certainement pas voir ce genre de débris », a ajouté Whiting.
Les débris se trouvent généralement sur des orbites inférieures à 600 km (373 miles). Il revient sur Terre après quelques annéesÀ une altitude de 800 km, sa décomposition peut prendre des siècles. Avec de plus en plus de satellites en orbite terrestre basse et des débris persistants provenant de lancements peu judicieux, La probabilité de collisions continue d’augmenter.
Selon le général à la retraite Kevin Shelton, directeur du Centre d’excellence sur l’énergie spatiale du Mitchell Institute, les États-Unis ont déjà eu des problèmes similaires avec des débris à haute altitude, mais ont commencé à évacuer le carburant et les gaz des étages de fusée avant d’entrer en orbite. Cette pratique réduisait les débris et le risque de désintégration, et la Russie l’adopta peu après. Whiting a déclaré qu’on ne savait pas actuellement si la Chine utilisait cette méthode.
« Depuis des décennies, les États-Unis s’intéressent tellement à l’espace que nous avons mis la grande majorité de nos données de suivi à la disposition du monde entier », a déclaré Whiting. « Chaque jour, nous analysons tous les satellites actifs à la recherche de tous ces débris, et nous en informons tout le monde, y compris les Chinois et les Russes… parce que nous ne voulons pas que les satellites heurtent des débris et laissent derrière eux d’autres débris. »
Le développement rapide des capacités spatiales et l’augmentation significative des déploiements de satellites par la Chine et la Russie restent une préoccupation majeure quant à la manière dont les États-Unis abordent le domaine spatial. Chef adjoint des opérations spatiales, le général Michael A. Gotlin a souligné que les récentes mesures prises par ces pays prouvent leur intention d’opérer de manière dangereuse dans ce domaine.
« Ils créent beaucoup de débris et d’orbites que nous devons contourner, ou ils mettent en danger des choses comme la Station spatiale internationale », a déclaré Gotlin lors du Sommet AFCEA/INSA sur le renseignement et la sécurité nationale à Rockville, Maryland, le 28 août. Il a ajouté : « Ils ne se soucient même pas de la sécurité des astronautes. Si ce n’est pas dangereux et non professionnel, je ne sais pas ce que c’est. »
En novembre 2021, la Russie a procédé à un test de missile antisatellite, aboutissant à la création d’un Grande quantité de débris En orbite terrestre basse, ce qui présente un danger pour la Station spatiale internationale et incite l’équipage à prendre des mesures de précaution. En outre, Moscou a également été témoin Une série de fuites de liquide de refroidissement Ces dernières années, la Chine a lancé son propre vaisseau spatial. Même s’il n’y a pas de négociations prévues avec la Russie sur le développement spatial, les espoirs sont grands d’une communication plus active avec Pékin sur les alertes spatiales.
« Nous donnons ces avis aux Chinois, et au cours de l’année dernière, nous avons vu à plusieurs reprises qu’ils nous ont donné quelques avis en retour, et je pense que c’est une chose positive. Nous n’avons aucune discussion. prévu avec la Russie », a déclaré Whiting.
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À la recherche de pierres précieuses : caractérisation de six planètes géantes en orbite autour de naines froides
Données d’imagerie à contraste élevé pour toutes les cibles. Dans chaque panneau, nous montrons la limite de contraste de 5σ atteinte en fonction de la séparation angulaire de l’étoile hôte pour chaque ensemble de données à contraste élevé. Nous traçons également des cachets postaux de 1,4″ × 1,4″ d’images NESSI reconstruites en bande z (encadré à droite dans chaque panneau) pour toutes les cibles et des images AO (encarts à gauche) pour TOI-5414, TOI-5616, TOI-5634A et TOI-6034. — astro-ph.EP
Les exoplanètes géantes transitant autour d’étoiles naines de type M (GEMS) sont rares, en raison de la faible masse de leurs étoiles hôtes. Cependant, la couverture de l’ensemble du ciel par TESS a permis d’en détecter un nombre croissant pour permettre des enquêtes statistiques telles que le GEMS Search Survey.
Dans le cadre de cet effort, nous décrivons les observations de six planètes géantes en transit, qui incluent des mesures de masse précises pour deux GEMS (K2-419Ab, TOI-6034b) et une validation statistique de quatre systèmes, qui incluent une vérification et des limites de masse supérieures pour trois d’entre elles. (TOI-5218b, TOI-6034b). 5616b, TOI-5634Ab), tandis que le quatrième système – TOI-5414b – est classé comme « planète potentielle ».
Nos observations incluent les vitesses radiales du Habitable Zone Planet Finder sur le télescope Hobby-Eberly et de l’observatoire Maroon-X sur Gemini-North, ainsi que la photométrie et l’imagerie à contraste élevé provenant de plusieurs installations au sol. En plus de la photométrie TESS, K2-419Ab a également été observé et validé statistiquement dans le cadre de la mission K2 au cours des campagnes 5 et 18, qui fournit des contraintes orbitales et planétaires précises malgré la faible luminosité de l’étoile hôte et la longue période orbitale d’environ 20,4 jours.
Avec une température d’équilibre de seulement 380 K, K2-419Ab est l’une des planètes en transit les plus froides et les mieux caractérisées connues. TOI-6034 a un compagnon tardif de type F à environ 40 secondes d’arc, ce qui en fait la première étoile hôte GEMS à avoir un ancien compagnon binaire sur la séquence principale. Ces confirmations s’ajoutent au petit échantillon existant de planètes en transit GEMS confirmées.
Shubham Kanodia, Arvind F. Gupta, Caleb I. Canas, Lea Marta Bernabo, Varghese Reggie, T. Hahn, Madison Brady, Andreas Seyfart, William D. Cochrane, Nydia Morrell, Ritvik Basant, Jacob Bean et Chad F. Bender, Zoé L. De Bors, Alison Perella, Alexina Birkholz, Nina Brown, Franklin Chapman, David R. Ciardi, Catherine A. Clark, Ethan J. Cotter, Scott A. Diddams, Samuel Halverson, Susan Hawley, Leslie Hebb, Ray Holcomb, Steve B. Howell, Henry A. Kobolnicki, Adam F. Kowalski, Alexander Larsen, Jessica Libby Roberts, Andrea S. J. Lin, Michael B. Lund, Raphael Locke, Andrew Munson, Joe B. Ninan, Brooke A. Parker, Nishka Patel, Michael Rudrak, Gabrielle Ross, Arpita Roy, Christian Schwab, Jomundur Stefansson, Aubrey Thoms, Andrew Vanderberg
Commentaires : Accepté dans AJ
Sujets : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Citer ce qui suit : arXiv:2408.14694 [astro-ph.EP] (ou arXiv :2408.14694v1 [astro-ph.EP] (pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.14694
Concentrez-vous pour en savoir plus
Date de publication
De : Shubham Kanodia
[v1] Lundi 26 août 2024, 23:47:24 UTC (5 169 Ko)
https://arxiv.org/abs/2408.14694
Astrobiologie
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La Federal Aviation Administration des États-Unis a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX dans l’attente d’une enquête sur un rare accident d’atterrissage au large des côtes.
La Federal Aviation Administration a immobilisé les fusées Falcon 9 de SpaceX en attendant une enquête visant à déterminer pourquoi le propulseur du premier étage s’est arrêté. Collision avec un bateau de débarquement tôt mercredi après avoir contribué au lancement d’un autre lot de satellites Internet Starlink.
après Se lever Après avoir reporté mardi soir le lancement du vaisseau spatial avec équipage Polaris Dawn en raison de prévisions météorologiques à long terme défavorables, SpaceX a continué à travailler sur le premier des lancements consécutifs de satellites Starlink, un depuis la Floride et un depuis la Californie.
Mais le deuxième vol a été annulé après que le premier étage utilisé lors du lancement en Floride s’est brisé et est tombé dans l’océan Atlantique alors qu’il tentait d’atterrir sur un drone SpaceX stationné à des centaines de kilomètres au nord-est de Cap Canaveral.
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La FAA a déclaré qu’elle ordonnerait une enquête, immobilisant efficacement les fusées Falcon 9 de SpaceX – y compris la fusée Polaris Dawn – jusqu’à ce que l’enquête soit terminée et que les mesures correctives soient approuvées.
« Le retour en vol de la fusée Falcon 9 dépend de la détermination par la FAA que tout système, processus ou procédure lié à l’anomalie n’a pas d’impact sur la sécurité publique », a déclaré la FAA dans un communiqué.
« En outre, SpaceX devra peut-être demander et obtenir l’approbation de la FAA pour modifier sa licence qui inclut des actions correctives et satisfaire à toutes les autres exigences de licence », a ajouté l’agence.
Mardi soir, SpaceX a reporté un lancement prévu mercredi Mission Aube PolarisLe lancement d’un vol commercial comprenant la première sortie dans l’espace par une organisation non gouvernementale a été reporté à vendredi au plus tôt en raison des conditions météorologiques attendues à la fin de la mission. Le lancement a été suspendu indéfiniment dans l’attente d’une enquête sur l’accident à l’atterrissage.
L’échec de l’atterrissage a mis fin à une séquence de 267 récupérations consécutives réussies de boosters remontant à février 2021. Cependant, le deuxième étage de la fusée Falcon 9 a réussi à transporter 21 satellites Starlink sur leur orbite prévue.
L’atterrissage du premier étage semblait normal jusqu’au moment de l’atterrissage, lorsque plus de flammes que d’habitude sont apparues autour de la base de la fusée à l’approche du pont de la fusée. L’une des jambes d’atterrissage s’est effondrée immédiatement après l’atterrissage et la fusée d’appoint, masquée par le feu et la fumée, s’est renversée par-dessus le côté de la péniche de débarquement dans l’océan Atlantique.
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« Après une ascension réussie, le premier étage d’une fusée Falcon 9 s’est retourné après son atterrissage sur le vaisseau spatial sans pilote ‘Zero Gravity' », SpaceX Il a dit sur les réseaux sociaux« Les équipes évaluent les données de vol et l’état du missile. »
Il s’agissait du 23e premier étage de la fusée B1062, qui s’est avéré être son dernier lancement et atterrissage, un nouveau record de réutilisabilité. SpaceX autorise les premiers étages de la fusée Falcon 9 pour un maximum de 40 vols par étage.
Peu de temps après le déploiement des satellites Starlink en Floride, la société a annulé le lancement en Californie, qui était prévu à 5 h 58 HAE, pour donner aux ingénieurs plus de temps pour examiner la télémétrie et les séquences vidéo, à la recherche de tout signe de problème. affecter d’autres missiles.
« Retrait de notre deuxième lancement @Starlink la nuit pour donner à l’équipe le temps d’examiner les données d’atterrissage du booster du lancement précédent », a déclaré SpaceX. Il a dit« Une nouvelle date de lancement cible sera partagée une fois disponible. »
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