Il existe peu d’endroits dans notre système solaire plus intéressants qu’Europe.

Sous sa croûte glacée craquelée, la NASA et les planétologues soupçonnent que cette lune en orbite autour de Jupiter abrite une mer géante, dont certaines… 40 à 100 milles de profondeur. Aujourd’hui, de nouvelles observations du puissant télescope spatial James Webb montrent qu’une région à la surface d’Europe contient du dioxyde de carbone, un ingrédient important pour la vie telle que nous la connaissons.

Cette découverte n’est guère une preuve de la vie réelle, mais elle fait du monde océanique un endroit encore plus attrayant pour une exploration plus approfondie.

« Nous pensons maintenant avoir des preuves observationnelles que le carbone que nous voyons à la surface d’Europe provient de l’océan. Ce n’est pas anodin. Le carbone est un élément essentiel en biologie », a déclaré Samantha Trumbo, planétologue à l’Université Cornell. Analysé Données du télescope Webb, Il a dit dans un communiqué. (Environ un cinquième du corps humain Fabriqué en carbonePar exemple.)

Sur la surface fissurée d’Europe, le dioxyde de carbone est plus concentré dans une zone à la surface irrégulière et relativement jeune, appelée Tara Reggio, qui signifie « terrain du chaos ». Le légendaire télescope spatial Hubble avait déjà observé du sel à Tara Reggio. « Maintenant, nous constatons que le dioxyde de carbone y est également fortement concentré », a expliqué Trumbo. « Nous pensons que cela signifie que l’origine du carbone se trouve probablement dans l’océan intérieur. »

Les images ci-dessous montrent comment Webb, qui orbite autour du soleil à un million de kilomètres de la Terre, a vu Europe. Les scientifiques ont utilisé le spectrographe proche infrarouge du télescope, ou NIRSpec, un type d’outil qui fonctionne comme un prisme pour trouver du carbone. Un spectrographe divise la lumière qu’il reçoit en une riche gamme de couleurs, révélant les éléments d’un objet distant.

La première image à gauche est une image Web infrarouge de la lune lointaine, tandis que les trois vues suivantes proviennent de son spectromètre :

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L’Europe se trouve à des centaines de millions de kilomètres au-delà de la Terre. Mais la NASA envisage de se rapprocher. En 2024, l’agence spatiale prévoit de lancer le satellite Mission Europa ClipperLa NASA a expliqué que le projet cherche à « déterminer s’il existe des endroits sous la surface de la lune glacée de Jupiter, Europe, qui pourraient abriter la vie ». Le vaisseau spatial volera près de la Lune des dizaines de fois, capturant des données sans précédent. Dans cette mer salée, les conditions peuvent être propices à la vie. Cependant, savoir s’il contenait probablement une vie primitive est une autre question.

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Puissantes capacités du télescope Webb

Le télescope Webb – une collaboration scientifique entre la NASA, l’Agence spatiale européenne et l’Agence spatiale canadienne – est conçu pour scruter l’univers le plus profond et révéler de nouvelles perspectives sur l’univers primitif. Mais il examine également les planètes intéressantes de notre galaxie, ainsi que les planètes et les lunes de notre système solaire.

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Voici comment Webb a réalisé des exploits sans précédent qui dureront probablement des décennies :

– Miroir géant : Le miroir Webb, qui capte la lumière, mesure plus de 21 pieds de large. C’est deux fois et demie plus grand que le miroir du télescope spatial Hubble. Capturer plus de lumière permet à Webb de voir des objets plus anciens au loin. Comme indiqué ci-dessus, le télescope observe les étoiles et les galaxies qui se sont formées il y a plus de 13 milliards d’années, quelques centaines de millions d’années après le Big Bang.

En 2021, « nous verrons les premières étoiles et galaxies jamais formées », a déclaré à Mashable Jan Creighton, astronome et directeur du planétarium Manfred Olson à l’université du Wisconsin-Milwaukee.

– Affichage infrarouge : Contrairement à Hubble, qui voit la lumière largement visible, Webb est avant tout un télescope infrarouge, ce qui signifie qu’il voit la lumière dans le spectre infrarouge. Cela nous permet de voir davantage l’univers. L’infrarouge a plus de temps Longueurs d’onde de la lumière visible, de sorte que les ondes lumineuses glissent plus efficacement à travers les nuages ​​cosmiques ; Souvent, la lumière ne frappe ni n’est dispersée par ces particules densément emballées. En fin de compte, le viseur infrarouge de Webb pourrait pénétrer dans des endroits où Hubble ne peut pas pénétrer.

« Cela lève le voile », a déclaré Creighton.

– Regarder des exoplanètes lointaines : télescope Webb Il transporte un équipement spécialisé appelé spectrographe Cela révolutionnerait notre compréhension de ces mondes lointains. Les instruments peuvent déchiffrer les molécules (telles que l’eau, le dioxyde de carbone et le méthane) présentes dans l’atmosphère d’exoplanètes lointaines, qu’il s’agisse de géantes gazeuses ou de mondes rocheux plus petits. Webb examinera les exoplanètes de la Voie lactée. Qui sait ce que nous trouverons ?

« Nous pourrions apprendre des choses auxquelles nous n’avions jamais pensé », a déclaré Mercedes Lopez Morales, chercheuse sur les exoplanètes et astrophysicienne à Centre d’astrophysique de Harvard et de l’Université SmithsonianEn 2021, a-t-il déclaré à Mashable.

Les astronomes ont déjà réussi à découvrir des réactions chimiques intéressantes sur une planète située à 700 années-lumière, et l’observatoire a commencé à étudier l’un des endroits les plus improbables de l’univers : les planètes rocheuses de la taille de la Terre dans le système solaire TRAPPIST.

Le miroir géant du télescope Webb, qui capte la générosité de la lumière, est en construction.
Crédit : NASA/Chris Gunn

Dans le paysage moléculaire complexe de la cellule, la coordination des protéines nécessite un contrôle précis pour éviter les maladies. Si certaines protéines doivent être synthétisées à des moments précis, d’autres nécessitent qu’elles soient décomposées et recyclées au moment opportun. La dégradation des protéines est un processus essentiel qui affecte les activités cellulaires telles que le cycle cellulaire, la mort cellulaire ou la réponse immunitaire. Au cœur de ce processus se trouve le protéasome, centre de recyclage de la cellule. Le protéasome dégrade les protéines si elles portent une étiquette moléculaire constituée d’une chaîne de molécules d’ubiquitine. La tâche de lier cette étiquette incombe à des enzymes appelées ubiquitine ligases.

Ce processus, appelé polyubiquitination, a longtemps été difficile à étudier en raison de sa nature rapide et complexe. Pour relever ce défi, les scientifiques de l’Institut de recherche en biologie moléculaire (IMP) de Vienne, de l’École de médecine de l’Université de Caroline du Nord et leurs collaborateurs ont utilisé une gamme de techniques, combinant la microscopie électronique cryogénique (cryo-EM) avec l’état de -les techniques de l’art. Algorithmes d’apprentissage profond. « Notre objectif était de capturer la multiubiquitination étape par étape grâce à des études cryo-EM résolues dans le temps », a déclaré David Hasselback, Ph.D., chef de groupe à l’IMP. « Cette méthode nous a permis de visualiser et de disséquer les interactions moléculaires complexes qui se produisent au cours de ce processus, comme dans un film en stop-motion.»

Intervalle de temps biochimique

L’étude a été publiée dans la revue nature structurale et biologie moléculaire, Plonge dans les mouvements du complexe promoteur anaphase/cyclosome (APC/C), une enzyme ubiquitine qui pilote le cycle cellulaire. Les mécanismes sous-jacents à la liaison de l’APC/C à la signalisation de l’ubiquitine restent un mystère non résolu. Hasselback et Nicholas Brown, Ph.D., professeur agrégé de pharmacologie à l’École de médecine de l’UNC, sont co-auteurs principaux.

Nous avions une solide compréhension de la structure sous-jacente d’APC/C, qui est une condition préalable au cryo-EM résolu dans le temps. « Nous comprenons désormais mieux sa fonction, à chaque étape du processus. »

Tatiana Bodrog, Ph.D., auteur principal, est chercheuse postdoctorale en pharmacologie à l’UNC-Chapel Hill.

Les ligases d’ubiquitine remplissent de nombreuses fonctions, notamment le recrutement de différents substrats, l’interaction avec d’autres enzymes et la formation de différents types de signaux d’ubiquitine. Les scientifiques ont visualisé les interactions entre les protéines liant l’ubiquitine, APC/C, et leurs coenzymes. Ils ont reconstruit les mouvements subis par l’APC/C au cours du processus de multilocalisation en utilisant une forme d’apprentissage profond appelée réseaux de neurones. Il s’agissait du premier du genre dans la recherche sur la dégradation des protéines.

APC/C fait partie d’une grande famille d’ubiquitine ligases (> 600 membres) qui n’a pas encore été décrite de cette manière. Les efforts mondiaux continueront de repousser les limites de ce domaine.

« La clé du succès de notre travail a été la collaboration avec de nombreuses autres équipes », a déclaré Brown, qui est également membre du UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center. « À Princeton, les contributions d’Ellen Chung dans le domaine des logiciels et de la programmation ont été fondamentales pour découvrir de nouvelles connaissances sur le mécanisme APC/C. La validation ultérieure de ces résultats a nécessité l’aide de plusieurs autres groupes dirigés par les Drs Harrison, Stemmel, Han, Emanuel, et Zhang. « L’effort collectif a été crucial pour faire avancer nos recherches jusqu’à la ligne d’arrivée. »

L’importance de cette recherche va au-delà de son impact direct, ouvrant la voie à de futures explorations de la régulation des ligands, promettant à terme des connaissances plus approfondies sur les mécanismes sous-jacents au métabolisme des protéines, importants pour la santé humaine et les maladies, telles que de nombreuses formes de cancer.

• Des scientifiques ont entraîné des méduses à détecter et à éviter les obstacles
• L’étude remet en question les notions antérieures selon lesquelles apprendre de cette manière nécessite un cerveau

En tant que blobs cinglants sans cervelle, beaucoup pourraient supposer que les méduses sont loin des humains.

Mais les scientifiques suggèrent maintenant que ces créatures bancales nous ressemblent davantage que nous ne le pensions au départ, grâce à leur incroyable capacité à apprendre des expériences passées.

Pas plus grosse qu’un ongle, la méduse des Caraïbes possède un système visuel complexe de 24 yeux qui lui permet de reconnaître les obstacles tout en naviguant dans son habitat de mangrove.

Cette découverte historique, révélée par l’Université de Copenhague, remet en question les notions antérieures selon lesquelles le cerveau central est nécessaire aux animaux pour pouvoir traiter des idées complexes.

« C’est incroyable à quelle vitesse ces animaux apprennent ; c’est tout aussi rapide que les animaux avancés », a déclaré le professeur agrégé Anders Jarm.

« Même le système nerveux le plus simple semble être capable d’un apprentissage avancé, et cela pourrait s’avérer être un mécanisme cellulaire très basique inventé à l’aube du système nerveux évolutif. »

Les méduses-boîtes des Caraïbes – ou Tripedalia Cystophora – sont de petites créatures qui prospèrent dans les eaux tropicales chaudes.

Alors que la piqûre de nombreuses espèces de méduses-boîtes est mortelle pour l’homme, le type caribéen ne causera de douleur que pendant quelques jours.

Dans le cadre des dernières recherches publiées dans Biologie actuelleLes experts ont cherché à déterminer si les méduses pouvaient subir un « apprentissage associatif ».

Cela fait référence au processus par lequel les organismes forment des associations mentales et des stimuli sensoriels.

Par exemple, chez les humains, cela peut rappeler que les poêles chauds sont dangereux et douloureux à toucher.

Pour tester cela avec une méduse, les scientifiques ont décoré un aquarium circulaire avec des rayures grises et blanches pour imiter son environnement naturel.

Dans ce cas, les lignes grises imitent les racines de mangroves « lointaines » du point de vue de la méduse.

Au début, les scientifiques ont vu le poisson frapper ces « lignes distales » à plusieurs reprises, mais cela a semblé changer après une période de 7,5 minutes.

À ce moment-là, la distance moyenne entre le poisson et le mur avait augmenté d’environ 50 pour cent et le contact avec le mur avait diminué de moitié.

Les scientifiques pensent que cela est dû aux centres sensoriels visuels de l’espèce, appelés « rhopalia ».

Chacune de ces structures inhabituelles contrôle le mouvement pulsé de la méduse, dont la fréquence augmente lorsqu’elle évite les obstacles.

À la lumière de cela, l’équipe espère maintenant approfondir l’esprit de la méduse et mieux comprendre sa capacité à former des souvenirs.

Le professeur Jarm a ajouté : « Si vous souhaitez comprendre des structures complexes, c’est toujours une bonne idée de commencer aussi simplement que possible. »

« En regardant ces systèmes nerveux relativement simples chez les méduses, nous avons une bien meilleure opportunité de comprendre tous les détails et comment ils s’assemblent pour accomplir des comportements. »