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10.11 : Pourquoi c'est important - Division cellulaire - Biologie

10.11 : Pourquoi c'est important - Division cellulaire - Biologie


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Pourquoi décrire et expliquer les différentes étapes de la division cellulaire ?

La division cellulaire est la clé de la vie : à partir du moment où nous sommes conçus pour la première fois, nous changeons et grandissons continuellement. La division cellulaire se produit selon un cycle strict, avec plusieurs étapes et points de contrôle pour s'assurer que les choses ne pas aller de travers.

Peut-être plus important encore, sans division cellulaire, aucune espèce ne serait capable de se reproduire – la vie prendrait tout simplement fin (ou aurait pris fin il y a longtemps). Chaque être humain, ainsi que chaque organisme se reproduisant sexuellement, commence sa vie sous la forme d'un œuf fécondé (embryon) ou d'un zygote. Des milliards de divisions cellulaires se produisent ensuite de manière contrôlée pour produire un humain multicellulaire complexe. En d'autres termes, cette cellule unique d'origine est l'ancêtre de toutes les autres cellules du corps. Les organismes unicellulaires utilisent la division cellulaire comme méthode de reproduction.

Résultats d'apprentissage

  • Comprendre la structure et l'organisation des chromosomes dans les cellules eucaryotes
  • Identifier les étapes du cycle cellulaire, par image et par description des jalons majeurs
  • Identifier et expliquer les points de contrôle importants par lesquels une cellule passe au cours du cycle cellulaire
  • Identifier les étapes de la méiose par image et par description des principaux jalons ; expliquer pourquoi la méiose implique deux cycles de division nucléaire
  • Décrire et expliquer une gamme de mécanismes pour générer de la diversité génétique
  • Examiner les caryotypes et identifier les effets de changements significatifs dans le nombre de chromosomes

Individualité microbienne : comment l'hétérogénéité unicellulaire permet des stratégies au niveau de la population

L'expression des gènes peut être étonnamment dynamique et bruyante.

L'hétérogénéité de cellule à cellule dans l'état d'expression des gènes est un phénomène répandu.

La diversité phénotypique peut être générée à la fois par des mécanismes stochastiques et déterministes.

La diversité phénotypique peut mettre en œuvre des fonctions au niveau de la population.

Une grande partie de notre connaissance de la vie microbienne n'est qu'une description des comportements de la population moyenne, mais les technologies modernes offrent une vision plus inclusive et révèlent que les microbes ont également une individualité. Il est maintenant reconnu que l'hétérogénéité isogénique de cellule à cellule est commune à tous les organismes et à différents processus biologiques. Cette hétérogénéité peut être régulée et fonctionnelle, plutôt que simplement refléter la tolérance à la biochimie bruyante. Ici, nous passons en revue les avancées récentes dans notre compréhension de l'hétérogénéité microbienne, en mettant l'accent sur l'omniprésence de l'hétérogénéité, les mécanismes qui la soutiennent et comment l'hétérogénéité permet la fonction collective.


11.11: Pourquoi c'est important - Motivation

Carol est une nouvelle directrice qui s'est récemment vu confier la responsabilité de l'équipe des rapports financiers de sa division. Elle déjeune avec Sam, qui est un manager plus expérimenté, et elle commence à partager certaines de ses frustrations récentes.

&ldquoLaissez-moi vous raconter ce qui s'est passé aujourd'hui, Sam,&rdquo commence-t-elle. &ldquoJ'ai rencontré mon vice-président à 9 h 00 pour passer en revue nos résultats financiers mensuels. J'avais besoin de revoir certaines informations avec Bill dans mon équipe, et il est encore arrivé en retard. En conséquence, mon examen mensuel ne s'est pas très bien passé.&rdquo

Sam demande : &ldquoEst-ce la première fois que Bill est en retard ?&rdquo Carol répond :&ldquoNon, cela se produit beaucoup ces derniers temps. En fait, plusieurs personnes de mon équipe commencent à être en retard de plus en plus fréquemment. Il semble qu'ils ne se soucient pas d'arriver à l'heure au travail.

&ldquoBien,&rdquo Sam marque une pause avant de continuer. &ldquoIl semble que les niveaux de motivation de l'équipe&rsquo soient faibles. Vous devez faire quelque chose à ce sujet rapidement.&rdquo

Carol est inquiète et demande à Sam : &ldquoPouvez-vous m'aider ? Je suis d'accord que cela doit être abordé maintenant.&rdquo Elle et Sam conviennent de se réunir bientôt pour réfléchir à des idées.

La motivation est un facteur clé ayant un impact sur la performance, c'est donc un concept important à saisir pour les dirigeants. Dans ce module, nous couvrirons les théories clés de la motivation et vous apprendrez comment les managers peuvent établir des objectifs pour leur équipe afin d'augmenter les chances de réussite.


Complexité biologique

Complexité des systèmes dynamiques

Le « tout », c'est-à-dire le phénotype ou la maladie que nous essayons de traiter et de prévenir, est supérieur à la somme de ses parties. C'est pourquoi les maladies complexes ne peuvent être comprises en étudiant des gènes individuels, des voies de signalisation, des comportements ou des expositions environnementales sans les observer dans un contexte fonctionnel. L'émergence de nouvelles propriétés évolue au fur et à mesure que le niveau de complexité augmente : des molécules aux protéines, des protéines aux tissus, etc. L'hémoglobine est un bon exemple. La partie du sang qui transporte l'oxygène, est composée de quatre hémoprotéines [7] qui n'ont pas la capacité de transporter l'oxygène. Cependant, lorsqu'ils se combinent, certaines de leurs propriétés et fonctions d'origine, telles que les modèles d'hydratation, sont perdues. Il en ressort une propriété que les molécules individuelles n'avaient pas, à savoir la capacité de transporter l'oxygène. Ce concept est important car c'est une bonne analogie pour les maladies complexes, qui impliquent de nombreuses interactions gène-gène et gène-environnement qui créent des propriétés émergentes non présentes dans les composants individuels.

Les cellules et les organismes sont également dissipatifs car ce sont des systèmes ouverts qui échangent continuellement de l'énergie et de la matière avec leur environnement environnant [8]. Cet échange, se produisant dans des conditions de plus en plus variables, crée une dynamique dans la biochimie du corps. Un exemple de la façon dont l'état du flux se déroule au niveau moléculaire peut être illustré par conformateur molécules. Ces molécules peuvent prendre différentes dispositions spatiales tridimensionnelles sans rompre leurs liaisons chimiques en faisant simplement tourner des parties de la molécule autour d'une seule liaison. La forme d'un conformateur peut être influencée par son environnement. Lorsqu'il est dans l'eau, il cache ses chaînes latérales hydrophobes dans un noyau et expose ses groupes polaires au solvant. Leur capacité à fluctuer de cette manière dépend non seulement de l'environnement, mais aussi de leur composition chimique (par exemple, leurs liaisons chimiques). Le nombre de formes géométriques possibles qu'une molécule peut prendre s'appelle le espace conformationnel[7], qui constitue l'expression de différents états ou propriétés caractéristiques de la molécule. "La fluctuation de la forme et de la fonction génère un certain nombre d'états moléculaires, qui sont des instantanés de la molécule à un moment donné" [7]. L'éventail des propriétés possibles est appelé le espace propriété. A chaque niveau de complexité, l'espace des propriétés change.

Cette flexibilité sert une adaptabilité de fonction nécessaire à l'équilibre dynamique qui contribue à la survie de l'organisme. Le terme « équilibre dynamique » est utilisé au lieu de « homéostasie » pour illustrer que l'espace d'état est limité mais pas statique chez les individus en bonne santé (par exemple, la fréquence cardiaque reste dans une plage limitée mais varie considérablement au fil du temps). Cela s'applique également au brin d'ADN (la double hélice de paires de bases), qui est enroulé autour de 8 protéines histones et emballé dans des nucléosomes qui ont la capacité de contrôler l'accès à l'ADN par des polymérases et des facteurs de transcription. Cet emballage efficace adapte l'ADN dans le noyau et contrôle quand et dans quel contexte le gène sera exprimé. Cependant, il existe un échange continu entre le noyau, la cellule et l'environnement extracellulaire qui influence la forme du nucléosome, des promoteurs, des facteurs de transcription et d'autres molécules. Ainsi, les nucléosomes sont dynamiques et peuvent subir des fluctuations conformationnelles dans la plage temporelle de la seconde à la microseconde [9]. L'état d'une molécule à un moment donné n'est pas seulement déterminé par les propriétés individuelles de ses sous-composants, mais par le système dans son ensemble. (Pour une discussion plus complète de la dynamique des états vivants, veuillez consulter Agutter & Wheatley [10].

Cela signifie que lorsque nous faisons un in vitro expérimenter et exposer un gène, un récepteur ou une voie de signalisation à une substance spécifique, ce que nous observons, c'est comment cette molécule se comporte lorsqu'elle est exposée à cette substance spécifique dans ce contexte particulier (par exemple., in vitro, ou in vivo chez la drosophile ou une souris immunodéprimée). Si nous utilisons un modèle animal, il est fort probable que la réaction varie en fonction du bon fonctionnement du système immunitaire et du mode d'exposition (par exemple, injection intrapéritonéale, inhalation). La transition entre la réaction d'un rongeur et celle d'un humain est un autre grand pas en avant. Nous devons nous rappeler que même lorsqu'un gène de rongeur est très similaire à celui de l'homme, la souris elle-même est très différente [11]. Cela ne diminue pas l'importance de in vitro ou des expériences sur des modèles animaux, mais requiert de la prudence dans la façon dont nous les interprétons. Un gène, un récepteur ou une voie de signalisation individuel peut être un marqueur de la progression de la maladie ou augmenter notre capacité à prédire l'issue à un certain stade de la maladie, sans toutefois permettre de comprendre comment ce facteur interagit de manière systémique en ce qui concerne la susceptibilité ou l'étiologie de l'hôte. Si nous ne comprenons pas l'étiologie, alors nos méthodes de traitement peuvent se concentrer sur les mauvaises cibles. Les roues sont significativement associées au mouvement d'une voiture en montée mais n'expliquent pas la capacité de la voiture à accélérer. Sans moteur, les roues ne tourneraient en fait que dans le sens descendant. Ainsi, bien que les roues fassent partie intégrante de la structure et de la fonction d'une voiture, l'examen d'une roue isolément ne fournit pas suffisamment d'informations pour nous aider à comprendre ce qui permet à une voiture d'accélérer. Pour comprendre cela, nous avons besoin de plus d'informations sur la façon dont les roues, le moteur, la transmission et les systèmes de carburant fonctionnent ensemble. En d'autres termes, nous avons besoin de connaissances sur la fonction intégrée de l'ensemble du système.

Pour résumer, limiter la recherche à un niveau particulier, qu'il s'agisse du niveau moléculaire, tissulaire, animal ou de la population, n'est pas suffisant pour démêler des maladies complexes chez l'homme. Il devient de plus en plus évident que seule la recherche transdisciplinaire avec un éventail plus large de modèles d'étude et de nouvelles méthodes facilitant la compréhension des systèmes non linéaires sera en mesure d'y parvenir. Des outils mathématiques continuent d'être développés pour s'attaquer au problème de la modélisation et de la compréhension de la complexité de ces interactions dynamiques.

Dynamique non linéaire

Le terme dynamique non linéaire fait référence à des conditions changeantes qui ne se produisent pas de manière proportionnelle ou linéaire. Un exemple de relation linéaire serait une situation où chaque augmentation du nombre de paquets de cigarettes fumés est associée à une diminution proportionnelle du nombre de mois de survie chez le fumeur. Une relation non linéaire peut être illustrée par un médicament qui favorise la santé jusqu'à une certaine dose, mais qui devient toxique et peut entraîner la mort au-delà de ce seuil. La dynamique des systèmes chimiques et biologiques est non linéaire, ce qui a des implications importantes pour la fonction car ils présentent des modèles spatio-temporels variables en fonction de la santé du système dans son ensemble. La plupart des systèmes du corps, y compris les ondes cérébrales, les sécrétions neuroendocriniennes, les rythmes cardiaques, les processus chimiques et les mécanismes épigénétiques, sont non linéaires et dynamiques. Cela leur permet de fluctuer en réponse aux besoins du corps et aux différentes exigences environnementales, pour assurer la survie.

Les méthodes mathématiques non linéaires ont réussi à expliquer la dynamique des systèmes chimiques et biologiques ainsi que les résultats en médecine clinique [12]. Même au niveau moléculaire, il a été démontré que les introns (séquences d'ADN non codantes) ont des corrélations à longue portée remarquablement pouvant s'étendre sur des milliers de paires de bases, contrairement aux séquences codantes [13, 14]. Cliniquement, les méthodes non linéaires ont amélioré la capacité pronostique dans les domaines de la cardiologie (par exemple, la prédiction de la cardiomyopathie [12]), la mort subite [15] et le vieillissement [15]. En améliorant les analyses de probabilité statistique avec des méthodes mathématiques issues de la physique, la connaissance et l'interprétation de la variation de plusieurs signaux biologiques ont été considérablement améliorées. Grâce à ces progrès, nous avons appris que le concept d'homéostasie qui était auparavant utilisé pour décrire l'état souhaité des systèmes corporels est un terme impropre. La stase n'est pas du tout une condition saine. La santé est maintenue par un état d'équilibre dynamique qui permet au corps de s'adapter et de réagir tout en maintenant la stabilité.

L'un des domaines de la médecine qui a été difficile à résoudre avec les méthodes linéaires est l'imprévisibilité des systèmes qui passent soudainement d'un état cliniquement stable à un état cliniquement instable (par exemple, crises d'asthme, crises d'épilepsie). Il arrive souvent qu'il y ait peu d'indications visibles que la transition est sur le point d'avoir lieu [16]. Une revue récente de ces transitions non linéaires [16] a décrit une condition de « ralentissement critique » qui semble être générique pour tous les systèmes. Avant les points de transition critiques (appelés « bifurcations catastrophiques »), la capacité du système à répondre à de petites perturbations diminue, déplaçant le système de la flexibilité vers la stase. Le ralentissement critique commence bien avant le point de bifurcation, de sorte que la capacité de répondre à de petites perturbations peut être utilisée comme indicateur de la proximité du système à un point critique. Cependant, dans des situations cliniques telles que l'asthme chronique, il est généralement impossible de tester en continu les réactions à des stimuli prédéterminés. Par conséquent, une technique pour surveiller l'état d'un système biologique avec une analyse mathématique du signal a été développée. Le processus de ralentissement des réponses d'un système indique que les fluctuations du signal d'un instant à l'autre deviennent de plus en plus similaires. Ainsi, les autocorrélations dans les modèles temporels peuvent être un indicateur fiable de la proximité du système à un changement critique. Des techniques similaires peuvent également être adoptées pour les modèles spatiaux.

Biologie des systèmes

La prise de conscience croissante de la dynamique complexe des systèmes vivants a conduit à un nouveau domaine de recherche appelé biologie des systèmes. Il a évolué en partie à cause du besoin de méthodes informatiques capables de traiter la non-linéarité des voies de signalisation dans les relations entre le génotype et le phénotype. Ce besoin est né de la prise de conscience que la diversité génétique ne rend pas compte de la diversité des fonctions physiologiques, ni cis-le contrôle régulateur de l'ADN conduit directement à une compréhension de la fonction de l'organisme [17]. La faible reproductibilité des études de gènes candidats dans la prédiction du phénotype et l'incapacité à expliquer la variabilité du phénotype en réduisant la complexité systémique aux propriétés des sous-composants a conduit à la reconnaissance que de nouvelles approches sont nécessaires. Bien que la biologie des systèmes ait tendance à se concentrer sur les réseaux moléculaires, elle diffère de la biologie moléculaire traditionnelle en ce qu'elle utilise des techniques analytiques conçues pour tenir compte des propriétés émergentes découlant du contexte, de l'adaptabilité et de la plasticité de la fonction [18] dans les voies de signalisation qui contribuent aux phénotypes de la maladie et réactivité au traitement. Il a été démontré que l'utilisation de mesures dynamiques non linéaires fonctionne aussi bien pour les données « omiques » que pour les rythmes biologiques représentés par l'ECG et l'EEG [19]. Bien que la biologie des systèmes ait été définie de diverses manières, elle comprend généralement l'analyse quantitative des interactions dynamiques entre plusieurs composants d'un système (biologique, chimique), dans le but de comprendre le comportement du système dans son ensemble plutôt que le comportement du système. composants individuels [20, 21].

Plutôt que de compartimenter les facteurs de risque individuels (par exemple, la pression artérielle ou les concentrations de lipides dans les MCV) et de les traiter comme s'ils étaient séparés et indépendants, la biologie des systèmes examine leurs interactions et la complexité de la réponse systémique aux traitements. Le concept clé est qu'un traitement destiné à un symptôme particulier (par exemple, la croissance tumorale) affecte plusieurs autres systèmes. Par conséquent, une compréhension de ces interactions est essentielle pour l'efficacité du traitement. Si un traitement réduit la taille de la tumeur mais réduit simultanément la réponse immunologique, il peut alors favoriser par inadvertance la croissance d'une nouvelle tumeur. C'est pourquoi une approche de biologie des systèmes est particulièrement utile avec des maladies complexes qui impliquent de multiples systèmes organiques et contributeurs étiologiques. Cela ne serait pas nécessaire ou approprié dans un cas simple d'infection bactérienne chez une personne jeune et par ailleurs en bonne santé où un simple antibiotique suffit. Cependant, une infection similaire chez un septuagénaire présentant plusieurs comorbidités et traité avec plusieurs schémas pharmacologiques présente un tableau clinique plus complexe et bénéficierait d'une approche plus systémique.

Les conditions chroniques qui se développent sur une longue période et qui ont de multiples contributeurs génétiques et environnementaux ne peuvent pas être correctement comprises sans étudier les interactions spatiales et temporelles dynamiques des systèmes affectés. Bien que cet article se concentre sur le cancer, les concepts s'appliquent également à de nombreuses autres affections (par exemple, les maladies cardiovasculaires). Ces maladies chroniques pourraient grandement bénéficier d'une approche multidisciplinaire de biologie des systèmes. L'utilité de la dynamique des systèmes pour comprendre la susceptibilité de l'hôte et les implications qui en découlent pour la conception de la recherche liée au traitement sont pertinentes pour les deux.


10.11 : Pourquoi c'est important - Division cellulaire - Biologie

Bien qu'il n'enseigne peut-être pas la biologie cette année scolaire, James Stewart, professeur de sciences au lycée Cambridge-South Dorchester à Cambridge, Maryland, prévoit d'enseigner les vaccins dans son cours de sciences de l'environnement.« En sciences de l'environnement [en 11e année], je parle de dynamique des populations, de santé publique et d'immunologie. Les vaccinations ont [des liens] avec d'autres problèmes de santé. J'aime incorporer les effets sur la vie humaine », raconte-t-il.

« Ma position en tant qu'enseignant est de reconnaître les points de vue et de présenter les faits. [Comme je le fais lorsque j'enseigne l'évolution], je ne dis pas aux étudiants ce qu'ils doivent croire. Je présente des faits et les laisse prendre la décision… Je donne des exemples aux élèves et les laisse explorer le pourquoi et le comment. Je demande aux étudiants de rechercher des informations actuelles et de leur poser une question à rechercher et de les impliquer », soutient Stewart.

En cette période de pandémie de coronavirus, il dit que ses étudiants peuvent explorer des réponses à des questions telles que « Pourquoi n'avons-nous pas de vaccin [COVID-19] maintenant ? Que devons-nous savoir pour l'obtenir ? »

Certains étudiants « ont pris des informations dans les nouvelles. Je les encourage à regarder la recherche derrière les vaccins, à comprendre les mythes qui la sous-tendent », explique-t-il. Par exemple, « certaines célébrités [ont exprimé] leur point de vue [sur les vaccins nocifs], mais les faits parlent différemment », soutient-il. « [Je demande aux élèves] : « Que disent les données ? » »

« J'enseigne toujours les vaccins. Il est encore plus essentiel que nos jeunes apprennent la vérité sur la science le plus tôt possible », déclare Judith Jones, professeure de sciences au secondaire à West Des Moines, Iowa. « Avant, il était rare d'avoir des élèves non vaccinés. C’est plus courant maintenant », observe-t-elle.

« Nous luttons toujours contre les conséquences de la désinformation », affirme Jones. En enseignant aux élèves «le faux récit sur les vaccins» pendant leur adolescence, «je peux atteindre leurs familles» une fois que les élèves deviennent adultes et ont leurs propres enfants, affirme-t-elle.

"J'utilise également les dommages causés à la réputation d'une personne et à la réputation de la science dans son ensemble comme exemples des graves conséquences d'une mauvaise conduite/malhonnêteté/parti pris dans l'expérimentation et la collecte/rapport de données", raconte Jones, citant un ex-médecin britannique en disgrâce. Andrew Wakefield, dont l'article discrédité liait les vaccins à l'autisme.

« J'ai découvert qu'il n'y avait pas autant de place dans notre programme pour enseigner le corps et les systèmes humains parce que [ce contenu] a été déplacé au niveau intermédiaire », souligne-t-elle, « il n'est donc pas aussi courant d'enseigner sur vaccins en biologie au lycée. Nous pouvons l'intégrer avec la norme sur la hiérarchie dans les systèmes corporels. Les enseignants trouvent des moyens de l'intégrer.

Jones ajoute : « Quand je parle de micro-organismes, je peux incorporer des vaccins. Vous pouvez parler du coronavirus dans n'importe quelle classe [en] apportant des événements actuels. J'utiliserai COVID-19 comme phénomène d'ancrage en raison de son impact sur toutes nos vies. »

Au fur et à mesure que de plus en plus de données sur le virus sont collectées, « ce que nous pensions être vrai peut ne plus l'être. Mettre à jour une hypothèse sur la base de nouvelles données est une pratique scientifique », et l'enseignement à ce sujet offre « une fenêtre sur ce que les scientifiques font tout le temps », observe Jones. Pendant la pandémie, « nous suivons ce processus en direct. Les parents peuvent être frustrés parce qu'ils pensent que la première réponse qu'ils ont entendue des scientifiques est la réponse, mais avec plus de données, nous devons modifier notre réponse. Elle ajoute : « Mes élèves me disent qu'ils ont différents types de conversations à la maison à cause de ce qu'ils ont appris en classe. Nous enseignons maintenant le processus d'ingénierie scientifique et de conception tel qu'il se déroule dans un laboratoire en classe. C'est nouveau."

Jones conseille aux éducateurs qui débutent dans l'enseignement des vaccins de « connaître leur communauté. S'il y a beaucoup de non-vaccinateurs, découvrez pourquoi afin de vous préparer à ces conversations et de modéliser ce comportement pour les élèves également. Cela permet aux étudiants d'avoir plus facilement ces conversations à la maison.

Cette année, Jones déclare : « J'aimerais en dire plus sur la façon dont les vaccins sont développés. Tant de ressources de qualité seront disponibles, je l'espère. J'ai hâte de les utiliser.

Jeffrey Schmid, professeur de biologie à l'école secondaire Two Rivers à Two Rivers, Wisconsin, déclare : « Dans le cadre d'un service de santé publique pour mon cours de pathologie, j'utilise un ensemble de leçons. L'un est la protection du troupeau contre les maladies infectieuses émergentes et ré-émergentes du NIH [National Institutes of Health’s Curriculum Supplement], qui enseigne l'immunité collective. Je l'ai modifié ce semestre pour utiliser cette simulation de la Fondation Annenberg au lieu de la simulation de propagation de la maladie en classe habituellement utilisée. J'ai également demandé à des [étudiants] d'utiliser la simulation d'immunité collective sur le site du NIH pour déterminer le [pourcentage] nécessaire pour obtenir une immunité collective contre COVID-19. J'utilise ensuite une version modifiée d'une leçon du NIH [Curriculum Supplement] Bioethics, qui demande aux étudiants d'examiner les données sur les vaccins et de développer une politique nationale de vaccination.

« Après une leçon différente, nous regardons des parties de [the] Disease Warriors [program in the PBS series] Rx for Survival, qui décrit la campagne de vaccination contre la polio en Inde, ainsi que ce qu'ils ont fait avec la variole et espère [to faire] pour le VIH . Si le temps le permet, j'enseigne également les choix tragiques : l'autisme, la rougeole et l'étude de cas sur le vaccin ROR du National Center for Case Study Teaching in Science sur l'étude de Wakefield. Je montre ensuite d'autres graphiques qui montrent un lien avec diverses [conditions] et l'autisme pour discuter du fait que la corrélation n'est pas la causalité. "

Le cours de pathologie de Schmid est destiné aux juniors et aux seniors et couvre toutes les maladies humaines, avec des unités sur les maladies bactériennes, les virus, les champignons, les parasites et la génétique. Viennent ensuite « une unité de biologie, puis une sur les maladies du corps, qui regroupe des maladies relevant de plusieurs catégories. La dernière unité est la santé publique. Pendant la première année, nous avons regardé le film Épidémie, raconte-t-il.

Une activité que font les étudiants de Schmid est d'écrire les réglementations de l'État sur les vaccinations. "Nous parlons de la possibilité que le vaccin aide les gens par rapport au risque que la maladie nuise aux gens… Les étudiants apprennent" Il ne s'agit pas seulement de moi, il s'agit de tout le monde. " Ils se rendent compte que si les vaccins aident l'individu, ils aident également les personnes vulnérables [qui] ne peuvent pas se faire vacciner et aider à contrôler la propagation et les coûts économiques d'une maladie », explique-t-il.

«C'est dans mon cours d'anatomie humaine que j'enseigne le plus en profondeur les vaccins, car nous approfondissons beaucoup le système immunitaire. Cependant, cette année, le principal vaccin COVID-19 étant un vaccin à ARNm, je l'ai ajouté à mon unité sur la synthèse d'ADN/ARN/protéines dans mon deuxième cours de biologie », explique Jordan Smith, professeur de sciences naturelles à l'école catholique St. Patrick. à Portland, Michigan. Il dit avoir découvert qu'« au niveau secondaire, les élèves ne savent pas grand-chose sur le système immunitaire et les systèmes corporels. C’est un concept abstrait que je rends pertinent pour les étudiants.

Les vaccins à ARNm impliquent une "technologie de pointe" et sont "un nouveau type de vaccin qui est le moins compris par les gens", soutient Smith, ajoutant que "l'ARNm est prometteur car nous avons la technologie pour imprimer artificiellement de l'ARN sans cultures cellulaires et injecter des œufs avec un virus vivant. Il note que "l'ARNm a été utilisé dans les vaccins vétérinaires" et dans la recherche sur un "vaccin contre le cancer - l'idée d'ARNm que le corps peut utiliser pour produire des molécules à partir de la surface d'une cellule cancéreuse. Au printemps, j'exposerai mes étudiants de deuxième année en biologie à cette application de l'ARNm, un exemple d'étude de cas.

Deux ressources que Smith recommande sont un article « concernant la variété des types de vaccins recherchés pour COVID-19 » et « cette vidéo de TED-Ed [expliquant] plus généralement le fonctionnement des vaccins ».

Il conseille aux enseignants de ne pas hésiter à enseigner les vaccins. « Les élèves du secondaire sont prêts à écouter un adulte de confiance et vous considéreront comme une source d'information fiable. Il n'y a jamais eu de moment plus important pour être bon dans ce que nous faisons, pour aider nos étudiants à comprendre comment fonctionne la science et les inspirer à se lancer eux-mêmes dans la science.

« Mon objectif est d'aider [les étudiants] à devenir des consommateurs de soins de santé et à comprendre comment les choses fonctionnent, comment parler à un médecin et comprendre les réponses », explique Casey Milender, professeur de sciences au Hanover High School de Hanover, New Hampshire. « J'essaie de me concentrer sur la pratique. Au lycée, l'accent est mis sur le contenu et les faits, mais nous devons [aussi] enseigner pourquoi [ils sont] importants, pourquoi c'est important » aux élèves, soutient-elle.

« En science, nous examinons les parties et les fonctions du système respiratoire, puis la physiologie du COVID-19, ce qu'il fait à vos tissus et pourquoi il affecte les gens différemment », explique-t-elle.

« L'une des explications du mouvement anti-vaccin est que la société n'a pas eu à souffrir de la peur et de la tragédie causées par ces maladies. En 1918, les gens pouvaient voir la souffrance [causée par la grippe espagnole]. En 2020, nous en sommes retirés, nous ne voyons pas comment cela affecte les gens », soutient Milender. « [Alors il y a la] nature indestructible de l'esprit des adolescents : ils pensent que cela ne leur arrivera pas, et ils ne sont pas dans les règles [comme la distanciation sociale]. En Chine, les élèves du primaire portent des chapeaux avec des antennes qui les aident à déterminer à quelle distance se distancer des autres. »

"Les étudiants savent tous qu'il faut prendre de la vitamine C pour un rhume, mais cela a été réfuté il y a des années", souligne Milender. « Ils doivent réfléchir de manière critique à ce qu'ils entendent, penser au-delà des informations… Il y a tellement d'endroits pour accéder à l'information, comment pouvons-nous savoir ce qui est exact ? J'essaie de présenter des idées de différentes sources afin qu'ils puissent voir les chevauchements d'informations », soutient-elle.

« L'année dernière, lors de l'épidémie de rougeole, j'ai demandé à mes étudiants d'A&P [anatomie et physiologie] de regarder le documentaire Hilleman : Une quête périlleuse pour sauver les enfants du monde ça vaut bien ses 66 minutes ! Mon école en a acheté une copie plus tôt dans l'année, alors je l'ai utilisé comme précurseur pour que mes élèves fassent des recherches sur les maladies pour lesquelles nous avons maintenant des vaccins », rapporte Milender. Elle utilise également Vaccines—Calling the Shots de la série scientifique PBS NOVA. "Il parle des avantages des vaccins et comprend une compréhension de l'immunité collective", note-t-elle.

"Il s'agit de rendre l'anatomie et la physiologie plus réelles", conclut Milender. « À la fin de l'unité, tous mes élèves étaient de fervents partisans du vaccin !


Produits fréquemment achetés ensemble

Revoir

« La recherche scientifique a beaucoup changé au cours du siècle dernier, mais la façon dont les étudiants ont appris la science a changé encore plus radicalement. Dans cette étude engageante et de grande envergure, l'historien John Rudolph retrace d'énormes changements pédagogiques, les aspirations qui les sous-tendent et pourquoi ils sont importants pour les scientifiques et les citoyens d'aujourd'hui.David Kaiser, Institut de technologie du Massachusetts

« Rudolph est… axé sur le « comment » de la classe de sciences, comment sa pratique varie dans le temps, comment sa signification est débattue par les réformateurs et comment son rôle dans l'éducation évolue à mesure que les écoles elles-mêmes changent. Et pour cette discussion, il n'y a pas de meilleur guide.Christophe J. Phillips, Science

« L'excellente description de Rudolph de l'enseignement scientifique précoce est particulièrement pertinente aujourd'hui, car nous n'avons pas beaucoup avancé à cet égard. Nous sommes franchement misérables à enseigner les sciences aux étudiants, même face aux réalisations technologiques les plus importantes de l'histoire de l'humanité… Nous devons, comme Rudolph nous l'encourage, modifier nos erreurs dans l'enseignement des sciences, en soulignant sa pertinence absolue pour notre existence.Jennifer Schnellmann, Fois Enseignement Supérieur

« Pourquoi devrions-nous enseigner les sciences ? Et comment doit-on l'enseigner ? John Rudolph fournit notre première histoire complète des nombreuses façons dont les éducateurs américains ont imaginé et enseigné la science au cours du siècle dernier. À un moment où les domaines « STEM » sont devenus presque un fétiche dans la culture et l'éducation américaines, j'espère que nous pourrons nous arrêter assez longtemps pour nous demander pourquoi. Personne ne pourra formuler une bonne réponse sans d'abord consulter ce livre magistral.Jonathan Zimmerman, Université de Pennsylvanie

Comment nous enseignons les sciences est une interrogation provocatrice sur l'enseignement de la méthode scientifique. Tissant une tapisserie d'influences sur les politiques et les pratiques, John Rudolph livre un examen historique perspicace des objectifs institutionnels oscillants de l'enseignement des sciences, soulignant les tensions sociales entourant l'enseignement des sciences naturelles au cours du XXe siècle.Richard Duschl, Université Méthodiste du Sud

« Offre un aperçu de la transition progressive de l'enseignement des sciences de la méthode de laboratoire de la fin du XIXe siècle aux normes scientifiques actuelles de la prochaine génération… Il est important de noter que Rudolph examine également comment ces méthodes ont échoué à contribuer à la culture scientifique et comment les éducateurs et les réformateurs pourraient progresser dans l'avenir."Choix

« Bien documenté et informatif… Toute personne intéressée par l'enseignement des sciences et les politiques publiques devrait trouver beaucoup de valeur… Aucun programme de refonte de l'enseignement des sciences ne devrait être tenté sans une solide connaissance de ce qui s'est passé auparavant. Pour cette connaissance, il est peu probable que vous trouviez une meilleure source que le livre de Rudolph.Patrick Lufkin, Communication technique


Une vision darwinienne de la vie

Aperçu

L'idée d'observer un phénomène naturel, de proposer une hypothèse testable de causalité pour expliquer ce phénomène, puis de tester cette hypothèse pour déterminer sa validité n'a PAS été une méthode formelle d'enquête tout au long de l'histoire humaine. Bien que les processus « d'essais et d'erreurs » dans la résolution de problèmes mécaniques nécessitent presque au moins un processus « scientifique » inconscient, les explications sur la façon dont le monde EST, ou pourquoi c'est PAR ICI, ont été promus par les philosophes bien avant que l'outil de la science ne se développe. Un très bref aperçu de la naissance de la science, en ce qui concerne l'étude et l'explication de la vie, est donc important et instructif pour comprendre pourquoi les idées de Darwin étaient à la fois révolutionnaires et pourtant - dans un certain sens - historiquement anticipées.

A. Les Grecs

1. Hippocrate (450-377 av. J.-C.) : il valorisait l'observation et les tests plutôt que la logique pure - "couper-ouvrir-et-voir" - Il croyait à l'utilisation et à la désuétude et à l'héritage des traits acquis, acceptant ainsi le changement au sein d'une "famille" . - Proche d'une approche embryologique, évolutive, et les médecins honorent aujourd'hui sa philosophie du "d'abord, ne pas nuire" dans le Serment d'Hippocrate.

2. Platon (427-347 av. J.-C.) : Platon a été formé à l'école pythagoricienne et était plus vraiment un pur philosophe qu'un « naturaliste » en soi. En tant que tel, il était plus impressionné par les généralisations que par les aléas et les variations de l'expérience individuelle, ces variations qui sont si importantes pour une véritable compréhension de la biologie.

PHILOSOPHIE UNIVERSELLE (quatre dogmes)

  • Essentialisme : (les essences du monde matériel parfait sont un reflet imparfait de ces essences parfaites/'idéaux' (eidos). Exemple de triangle d'analogie de caverne.
  • Harmonie universelle : les essences forment un tout parfait - ne peuvent pas changer
  • Demi-Urge : force créatrice qui fait les essences
  • Âme : « étincelle de vie » non corporelle dans les systèmes vivants maximisée chez les humains.

- est devenu le socle de la civilisation occidentale pendant 2000 ans ! Ernst Mayr, l'un des biologistes les plus importants du 20e siècle, déclare : « Il a fallu plus de 2000 ans à la biologie, sous l'influence de Darwin, pour échapper à l'emprise paralysante de l'essentialisme. l'émancipation de la pensée platonicienne".

3. Aristote (384-322 av. J.-C.) : Aristote fut le premier grand philosophe à s'intéresser à la biologie. Il a décrit des centaines d'espèces et de fossiles, et il a écrit des livres sur l'anatomie, la biologie de la reproduction et les histoires de vie. Il était l'élève de Platon et le tuteur d'Alexandre le Grand. Il était plus un empiriste que Platon, utilisant l'observation (et non la raison, seule), pour répondre à certaines questions sur le monde naturel. En effet, il est crédité de décrire les premières règles formelles de la logique déductive et inductive. Il croyait que la connaissance pouvait être découverte à partir d'observations (induction), mais il n'incluait pas de composante expérimentale dans sa méthodologie - plutôt, l'évaluation d'hypothèses alternatives "induites" se faisait uniquement par un raisonnement logique. Il affirma les idéaux platoniciens d'un tout harmonieux et statique, avec des espèces fixes créées par un « moteur immobile » dans une gamme allant du simple au complexe dans une grande chaîne d'êtres (Scala naturae) de perfection croissante.

4. Résumé : Il existe chez les grecs un héritage biologique plutôt schizoïde. D'une part, Aristote et Galien fournissent beaucoup de connaissances factuelles correctes (erreurs) sur le monde naturel, et les contributions d'Aristote en logique sont les fondements de la méthode scientifique. Cependant, l'essentialisme platonicien qui dominait une philosophie de la nature empêcherait la considération des idées évolutionnistes, et l'accent mis sur la raison en tant qu'arbitre ultime de la vérité a entravé une approche expérimentale.

B. Les Perses (nom latinisé utilisé en occident)

1. Ibn al-Haytham (Alhazen) (965-1040) : Né à Bassora (maintenant en Irak), il est crédité d'avoir présenté le premier processus formel d'observation, d'hypothèse, de test expérimental utilisant la quantification et les mathématiques, et la conclusion. Dans son ouvrage majeur, Book on Optics (1021), il décrit ses expériences qui ont falsifié l'idée que la vue est causée par des particules qui rayonnent de l'œil (comme le soutient Ptolémée) ou de l'objet (comme le soutient Aristote).

2. al-Biruni (973-1048) : Né dans l'actuel Ouzbékistan, al-Biruni a appliqué une méthode scientifique à de nouveaux domaines, inventant essentiellement les disciplines de la sociologie comparée (dans l'étude et la comparaison des cultures) et de la psychologie expérimentale. Ses contributions à l'astronomie sont encore plus profondes, car il a considéré l'hypothèse que la terre se déplace dans une ellipse autour du soleil et tourne sur son axe quotidiennement, et il a mesuré le rayon de la Terre 600 ans avant qu'une estimation correcte ne soit faite dans le Ouest. Ses contributions les plus précieuses au progrès de la science ont été sa confiance absolue dans une quantification précise et des observations répétées. Il croyait que l'erreur causée par l'instrumentation ou l'erreur humaine pouvait être compensée en prenant la moyenne d'observations répétées.

3. Ibn Sena (Avicenne) (980-1037) : Également né dans l'actuel Ouzbékistan, Avicenne était un contemporain d'al-Biruni et est considéré comme l'un des plus grands philosophes de l'histoire.Même s'il était plus proche d'Aristote que d'al-Biruni, il pensait toujours que la philosophie de l'induction d'Aristote avait besoin de l'élément critique de l'expérimentation pour tester les conclusions. Avicenne est principalement connue pour s'appuyer sur les travaux d'Hippocrate, de Galien et d'Aristote, apportant des contributions à la médecine qui étaient utilisées dans toute l'Europe au Moyen Âge.

4. Résumé : Les Perses ont été les premiers à décrire et à étudier explicitement les phénomènes naturels dans le langage des mathématiques. S'appuyant sur les idées aristotéliciennes d'induction et de formation d'hypothèses, les Perses ont ajouté le concept critique d'expérimentation empirique, quantitative et répliquée pour tester les hypothèses. C'est la méthode scientifique.

C. Le Moyen Âge (476-1400)

1. Constantin le Grand (règne 306-337 - Premier empereur du Saint-Empire) - Sa conversion au christianisme a marqué un changement en Occident du polythéisme de la Grèce et de la Rome antiques vers le monothéisme et les principes d'une création unique, parfaite et statique bien enchevêtrée avec la philosophie platonicienne dominante de l'essentialisme.

2. Thomas d'Aquin (1225-1274) - Aquinas a présenté l'argument logique le plus formel pour l'existence de Dieu, en utilisant largement l'argument téléologique de la conception. Les événements ou les objets qui se déplacent vers un but (ont un but) une cause principale Le « moteur immobile » d'Aristote est le Dieu chrétien de Thomas. Thomas professait une "théologie naturelle", qui suggérait que l'on pouvait en savoir plus sur Dieu en étudiant "Ses œuvres" (la nature).

3. Résumé : L'unification du pouvoir politique, religieux et économique dans l'Église catholique romaine a créé une autorité culturelle monolithique qui était résistante aux points de vue alternatifs. L'Église a revendiqué son autorité infaillible d'une Bible infaillible, donc les faits ou les idées en conflit avec la Bible étaient au moins faux, et au plus les sources alternatives hérétiques de vérité et d'autorité (comme les enquêtes scientifiques) étaient des défis implicites au pouvoir de l'Église. Pendant cette période, cependant, plusieurs philosophes-théologiens occidentaux comme Thomas d'Aquin et Robert Grosseteste (

1168-1253 traducteur d'Aristote) et Roger Bacon (1220-1292) ont lu des traductions de philosophes musulmans et exposé l'Occident au pouvoir de la logique et de l'expérimentation aristotéliciennes.

D. La Renaissance (1400 à 1700)

1. Climat culturel : Le tumulte politique et culturel de la Réforme protestante, la formation de l'Église d'Angleterre et le développement d'une classe marchande et d'un commerce ont miné l'hégémonie de l'Église catholique romaine et accordé une plus grande importance à la connaissance de la mécanique et le monde physique. Dans le même temps, les voyages de découverte de Dias (1488) - qui contourne le Cap sans se brûler - et de Colomb 1492) révélèrent de nouvelles espèces et terres non décrites dans la Bible. Les inquisitions romaines commencées au 16ème siècle étaient des tentatives pour maintenir le contrôle sur les hérétiques et leurs idées. Le 16 février 1600, le philosophe italien Giordano Bruno a été brûlé vif pour hérésie - probablement en raison de sa promotion persistante de la logique, de la raison et de l'empirisme comme source de vérité, plutôt que comme autorité religieuse. Son soutien au système copernicien a peut-être aussi joué un rôle. Les protestants étaient tout aussi catégoriques dans leurs croyances, et Jean Calvin fit brûler Michel Servet sur le bûcher pour hérésie en 1553.

2. 1543 : La publication de deux ouvrages a un impact profond. celui de Nicolas Copernic De revolutionibus orbium coelestium (Sur les révolutions des sphères célestes) décrit le modèle héliocentrique du système solaire, s'opposant à la vision terracentrique soutenue à la fois par l'autorité des anciens (Ptolémée et Aristote) et par la Bible. Fait intéressant, Copernic dépendait toujours de préférences philosophiques sur l'observation - il imaginait que les planètes voyageaient en cercles, pas en ellipses, car le cercle était une forme plus parfaite. De même, Andreas Vesalius De humani corporis fabrica (Sur le tissu du corps humain) a été publié en 1543. Profitant des développements de la Renaissance dans l'art et l'impression, Vésale a pu inclure des dessins exquis de cadavres disséqués. Grâce à cette approche empirique de l'anatomie humaine, de nombreuses erreurs des anciens (Galen, en particulier) ont été révélées. En bref, comme l'a conclu Francis Bacon (1561-1626), la connaissance est incomplète, elle ne se trouve pas toutes dans la Bible ou les textes anciens, et de nouvelles connaissances peuvent être découvertes par le processus de test d'hypothèses empiriques.

3. Kepler (1571-1630) et Galilée (1564-1642) ont été les premiers grands philosophes de la nature en Occident à mettre l'accent et à utiliser une approche mathématique et expérimentale pour répondre à des questions sur le monde physique. Les observations de Galilée des lunes en orbite autour de Jupiter, et les phases complètes de Vénus (impossible à expliquer avec un modèle ptolémaïque du système solaire), fournissent un support empirique pour le modèle copernicien. Galilée, cependant, était toujours attaché à l'impératif philosophique selon lequel les orbites étaient des cercles parfaits. Kepler a attaqué ce point de vue avec des données volumineuses recueillies par lui et son mentor, Tycho Brahe. En utilisant des orbites elliptiques, Kepler a pu créer les modèles prédictifs les plus précis des orbites planétaires disponibles. Galilée était un fervent catholique, mais il a dit que la Bible dit à une personne "comment aller au paradis, pas comment les cieux vont". En cela, et dans son aiguillon « Mesurer ce qui est mesurable et rendre mesurable ce qui ne l'est pas », il personnifie le scientifique quantitatif. Dans son Dialogue concernant les deux principaux systèmes mondiaux (1632), il a rendu public le débat sur ces visions du monde. L'église catholique-romaine l'a traduit en justice pour hérésie, et il a finalement été contraint de renoncer à son soutien au modèle copernicien devant le commissaire général de l'Inquisition à Rome en 1633. Il a finalement été placé en résidence surveillée (confiné à son domicile à Arcetri) pour le reste de sa vie.

4. Newton (1642-1727) : Chez Newton Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687) nous voyons l'accomplissement de la méthode scientifique - la formation d'une théorie générale vérifiable. Newton a construit un modèle théorique général de la gravité et du mouvement qui est devenu la mécanique classique. Cette théorie expliquait le mouvement des objets terrestres (les pommes et les projectiles tombant) et la trajectoire elliptique des corps célestes. Nous voyons le point culminant de l'impératif d'Aristote pour le raisonnement à la fois inductif et déductif - à partir d'observations spécifiques, on construit une hypothèse générale (raisonnement inductif). Maintenant, vous utilisez la déduction pour créer une prédiction qui découle de cette hypothèse (SI. ALORS. ). Et bien sûr, vous soumettez votre prédiction à un test expérimental dans lequel la falsification est possible. Bien que d'autres philosophes naturels (le terme "scientifique" n'ait été inventé que dans les années 1830) aient été tenus en haute estime par certaines nations, rois ou mécènes, Newton était anobli - signifier l'acceptation culturelle complète de cette nouvelle façon d'examiner le monde physique.

5. Résumé : Au cours de cette période, nous voyons le développement et l'application de la méthode scientifique en Occident. La "révolution scientifique" a eu un effet curieux sur l'étude de la vie. La science a émancipé la physique, l'astronomie et la chimie de la théologie en décrivant des lois constantes, naturelles et prédictives et en décrivant la nature immuable des éléments (alchimie réfutée). Cela a confirmé les vues platoniciennes d'un univers immuable créé à la perfection et laissé fonctionner comme une « horloge ». Mais qu'en est-il de notre petit coin de l'univers ? La Terre était-elle également statique depuis « le début », et c'était il y a combien de temps, de toute façon ? L'évêque anglican James Ussher (1581-1656) a appliqué la rigueur logique à l'Histoire de la Terre telle que révélée dans la Bible et a compté les générations à rebours, déterminant que la création a commencé à midi, le 23 octobre 4004 av. (Pour un excellent livre sur les calendriers, lisez Stephen J. Gould's Interroger le millénaire). Thomas Burnet (

1635-1715) a écrit La théorie sacrée de la Terre (1680), un récit de l'histoire de la Terre en tant que récit littéral de Genèse 1. Ainsi, les deux ont conclu que la Terre était jeune, et la plupart des philosophes de la nature ont également conclu que les espèces étaient fixes depuis leur création.

E. Les Lumières (1700)

1. Climat culturel : Les années 1700 ont été un siècle tumultueux en Europe, rythmé par la révolution industrielle, la Révolution américaine et la Révolution française. Les idéologies ont été ébranlées dans leurs fondements, et la promesse offerte par la science, la raison et le pouvoir industriel a remis en question les idées de stase socio-économique et de régime autoritaire.

2. Théologie naturelle - Suivant la pensée d'Aquin, il y a eu une résurgence de la théologie naturelle pour considérer explicitement l'importance et la pertinence théologiques des nouvelles observations faites par la science. L'hypothèse fondamentale était que Dieu a créé les choses dans un but, et que nous pourrions comprendre le dessein de Dieu si nous décrivions plus complètement la création et son opération. La reconstruction la plus explicite de ces idées fut celle du théologien William Paley Théologie naturelle : ou, Preuves de l'existence et des attributs de la divinité, recueillies à partir des apparences de la nature (1802). Ici, il fournit son argument téléologique pour l'existence de Dieu, en utilisant l'allégorie de l'"horloger".

une. Carl Linné (1707-1778) - "Linneaus" (il a latinisé son nom) était le "grand catalogueur", et il a publié la première édition de Systema Naturae en 1735. Ce n'est cependant qu'en 1753, dans Species Plantarum (Plant Species), qu'il formalisa sa procédure d'utilisation de deux noms pour identifier une espèce - le latin binomen (comme Homo sapiens). Le premier nom est le GENRE, et le second est appelé « épithète spécifique » qui décrit cette espèce et la distingue des autres espèces similaires placées dans le même genre. Linnaeus a également regroupé ces genres (pluriel de «genre») en ordres, classes et royaumes sur la base de similitudes morphologiques supplémentaires. Chez les plantes, il s'est appuyé sur des similitudes dans les structures de reproduction, car de nombreux naturalistes ont accepté que les espèces sont des espèces qui ne se reproduisent qu'avec elles-mêmes. Dans la 10e édition de Systema Naturae (1758), il appliqua également ce système à tous les animaux. Les plus anciens noms d'espèces scientifiques utilisés aujourd'hui datent de ces deux ouvrages. Soit dit en passant, le mot "espèce" est à la fois le singulier et le pluriel. Il n'y a pas d'« espèce ». POUR VOTRE INFORMATION. : )

b. Georges Louis Leclerc, comte de Buffon (1707-1788) Buffon a publié le premier volume de son encyclopédie Histoire Naturelle en 1749. Ernst Mayr considérait Buffon comme le plus grand biologiste du XVIIIe siècle, et Mayr écrivit : commentaires sur les travaux de Buffon. À l'exception de Darwin et d'Aristote, il n'y a eu aucun autre étudiant des organismes qui ait eu une influence aussi profonde. Il s'opposa à la notion de classification si les espèces étaient créées séparément, à quoi bon alors un système de classification ? Il était conscient de la possibilité d'évolution mais la rejette :
"Non seulement l'âne et le cheval, mais aussi l'homme, les singes, les quadrupèdes et tous les animaux pourraient être considérés comme ne constituant qu'une seule famille. Si l'on admettait que l'âne est de la famille du cheval, et différent du cheval seulement parce qu'il a varié de la forme originelle, on pourrait aussi bien dire que le singe est de la famille de l'homme, qu'il est un dégénéré. l'homme, que l'homme et le singe ont une origine commune qu'en fait toutes les familles, tant végétales que animales, sont issues d'une même souche, et que tous les animaux descendent d'un seul animal, d'où sont issus au cours du temps, par suite du progrès ou de la dégénérescence, toutes les autres races d'animaux. Car s'il était démontré une fois que nous sommes fondés à établir ces familles s'il était admis que parmi les animaux et les plantes il n'y a eu (je dis bien plusieurs espèces) mais même une seule, qui a été produite au cours de la descendance directe de une autre espèce si, par exemple, il était vrai que l'âne n'est qu'une dégénérescence du cheval - alors il n'y aurait plus aucune limite au pouvoir de la nature, et nous ne devrions pas nous tromper en supposant que, avec suffisamment de temps, elle a pu dériver d'un seul être tous les autres êtres organisés. Mais ce n'est en aucun cas une représentation correcte de la nature. Nous sommes assurés par l'autorité de la révélation que tous les animaux ont participé de manière égale à la grâce de la Création directe et que la première paire de chaque espèce est sortie entièrement formée des mains du Créateur." Histoire Naturelle (1753)

c. Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet, Chevalier de Lamarck (1744-1829) - D'abord botaniste et précepteur du fils de Buffon, il devient spécialiste des invertébrés et des fossiles de mollusques du Bassin parisien. à travers ce travail, sa croyance initiale en la fixité des espèces a changé. Dans son œuvre culminante Philosophie Zoologique (1809), il a suggéré que les espèces changent avec le temps, gravissant la Scala Naturae de formes simples à complexes. Les formes les plus simples ont été continuellement produites par génération spontanée, et les espèces ne se sont pas éteintes - elles ont évolué vers des formes plus complexes sur de longues périodes de temps. En plus de cette progression verticale, ils pourraient aussi diverger du fait de la réponse à l'environnement et de la transmission des traits qu'ils ont acquis sous l'action de cet environnement. Les structures qui ont été utilisées dans un environnement seraient élaborées (utilisation et désuétude), puis ces structures nouvellement élaborées ont été transmises à la progéniture (héritage des traits acquis). Les idées évolutionnistes de Lamarck expliquaient les nouvelles observations de la diversité fossile et de l'extinction apparente. Dans l'esprit de Lamarck, les extinctions étaient théologiquement impossibles, car il croyait en une création complète et harmonieuse par un créateur bienveillant. Pourquoi un créateur bienveillant et déterminé laisserait-il s'éteindre des créations, et la perte de certaines espèces ne rendrait-elle pas la perfection de la création initiale imparfaite ? Pour Lamarck, les espèces se transformant en d'autres espèces préservaient toute la création. « Ne serait-il pas possible que les fossiles en question appartiennent à des espèces encore existantes, mais qui ont changé depuis cette époque et ont été converties en cette espèce similaire que nous trouvons actuellement ? Lamarck est à juste titre considéré comme le premier « biologiste » (il a été le premier à utiliser le terme) à proposer une véritable hypothèse évolutionniste et un mécanisme naturaliste vérifiable pour l’expliquer. Malheureusement, le mécanisme était erroné.

ré. Georges Cuvier (1769-1832) - Cuvier était aussi un géant intellectuel en France, et était l'ennemi juré de Lamarck. Grand anatomiste, Cuvier a fondé l'approche comparative en anatomie et a également fondé la paléontologie des vertébrés. Contrairement à Lamarck, il croyait que des extinctions se produisaient et il a soutenu cette affirmation en montrant que les grands mammifères du passé (mammouths, paresseux géants, etc.) n'avaient pas de formes vivantes modernes (Cuvier a conclu que les éléphants et les mammouths étaient des espèces différentes, et les mammouths étaient vraiment éteints.) Contrairement aux idées de Lamarck d'espèces progressivement changeantes répondant à leur environnement, Cuvier a promu l'idée qu'il y avait des cataclysmes d'époque ('révolutions') qui ont tué les faunes locales et ont nécessité un repeuplement d'ailleurs. Cette idée est devenue connue sous le nom de « catastrophisme » et s'est opposée à « l'uniformitarisme » de changement progressif adopté par Lamarck et d'autres. Cuvier a également démoli la notion de scala naturae, la remplaçant par quatre « embranchements » de la vie déconnectés les uns des autres. Enfin, Cuvier précise que les intermédiaires prédits par le modèle évolutif graduel de Lamarck n'existent pas, et il rappelle à la communauté scientifique que la génération spontanée est réfutée (pour les insectes, au moins) depuis les expériences de Francesco Redi en 1668 ! Il était un véritable essentialiste, voyant la discontinuité à travers le temps et à travers les taxons. Cuvier a survécu à Lamarck et a continué à le fustiger lui et ses idées. En conséquence, les idées évolutionnistes sont tombées en défaveur.


Pourquoi la réplication de l'ADN doit-elle se produire ?

L'ADN est comme le manuel d'instructions pour construire et faire fonctionner une cellule.

Explication:

La réplication de l'ADN doit se produire car les cellules existantes se divisent pour produire de nouvelles cellules.

Chaque cellule a besoin d'un manuel d'instructions complet pour fonctionner correctement. L'ADN doit donc être copié avant la division cellulaire afin que chaque nouvelle cellule reçoive un ensemble complet d'instructions !

Voici une vidéo qui utilise un didacticiel animé pour expliquer le processus de réplication de l'ADN.

Principalement pour la division cellulaire

Explication:

Fondamentalement, chaque fois qu'une cellule subit une mitose (un type de division cellulaire), diverses enzymes travaillent pour diviser chaque brin d'ADN en deux, puis remplacent la moitié manquante sur les brins séparés par les nucléotides correspondants, vous laissant avec deux brins identiques. Lorsque l'intégralité du génome d'une cellule est copiée (avec tous les organites), la cellule peut se diviser en deux cellules filles.
Imaginez-vous en train de vous couper au milieu et de vous diviser en deux, puis d'utiliser chaque moitié de vous comme modèle pour recréer l'autre moitié.
C'est la biologie derrière cela, mais l'essentiel est que l'ADN est répliqué afin de se reproduire.


Respiration cellulaire et ATP

Lundi 6 novembre
QFD : Si les choses tournent mal, ne les suivez pas. » Roger Barrett

Question essentielle du jour : Comment un animal respire-t-il ? Quels systèmes organiques et organes sont impliqués dans ce processus ? Quelles molécules sont nécessaires à la respiration cellulaire ?
Langage académique : ATP, respiration cellulaire, glycolyse, cycle de Kreb et phosphorylation oxydative

Objectif d'apprentissage de cette semaine : NGSS LS 1-5 Utiliser un modèle pour illustrer comment la photosynthèse transforme l'énergie lumineuse en énergie chimique stockée.
.
Les étudiants sauront et pourront comprendre :
Les organismes vivants effectuent des processus de vie pour survivre
comme démontré par : la prise de notes correctes de Cornell,
La photosynthèse et la respiration cellulaire sont des processus complémentaires nécessaires à la survie de la plupart des organismes sur Terre comme le démontrent leurs brochures
Expliquer l'interrelation entre les processus de la photosynthèse et de la respiration cellulaire (par exemple, le recyclage de l'oxygène et du dioxyde de carbone), en comparant et en contrastant les réactions de la photosynthèse et de la respiration cellulaire
Déterminer quels facteurs affectent les processus de photosynthèse et de respiration cellulaire (c.-à-d. intensité lumineuse, disponibilité des réactifs, température)
Les cellules effectuent des transformations chimiques qui utilisent de l'énergie pour la synthèse ou la décomposition de composés organiques

Objectif de performance d'aujourd'hui :
1) les étudiants prendront des notes de Cornell concernant le processus de respiration cellulaire
2) les élèves observeront leurs biomes et enregistreront leurs observations
3) Les élèves visionneront un extrait de film sur la respiration cellulaire et répondront aux questions concernant le processus de respiration cellulaire et expliqueront l'interrelation entre les processus de photosynthèse et de respiration cellulaire (recyclage de l'oxygène et du dioxyde de carbone),
Et être capable de comparer et contraster la photosynthèse et la respiration cellulaire
Devoir : écrivez un paragraphe pour déterminer quels facteurs affectent les processus de la photosynthèse et de la respiration cellulaire (c'est-à-dire l'intensité lumineuse, la disponibilité des réactifs, la température)
http://www.ehow.com/how-does_5466091_role-enzymes-cellular-respiration.html


Mardi 7 novembre
QFD : Faites-vous confiance. Vous en savez plus que vous ne le pensez. -Dr. Benjamin Spock

Question essentielle du jour : Analyser quelles molécules sont essentielles à la respiration aérobie ? Pourquoi ? Expliquez en quelques phrases
Langage académique : énergie cellulaire, fermentation, cycle de Krebs, chaîne de transport d'électrons

Objectif d'apprentissage de cette semaine : NGSS LS 1-5 Utiliser un modèle pour illustrer comment la photosynthèse transforme l'énergie lumineuse en énergie chimique stockée.
NGSS 1-6 Les élèves qui font preuve de compréhension peuvent construire et réviser une explication basée sur des preuves de la façon dont le carbone, l'hydrogène et l'oxygène des molécules de sucre peuvent se combiner avec d'autres éléments pour former des acides aminés et/ou d'autres grandes molécules à base de carbone.

Les étudiants sauront et pourront comprendre :
Les organismes vivants effectuent des processus de vie pour survivre
comme démontré en étudiant, créant et construisant un biome pour abriter une plante et un animal pendant 21 jours.
La photosynthèse et la respiration cellulaire sont des processus complémentaires nécessaires à la survie de la plupart des organismes sur Terre comme le démontrent leurs brochures
Expliquer l'interrelation entre les processus de la photosynthèse et de la respiration cellulaire (par exemple, le recyclage de l'oxygène et du dioxyde de carbone), en comparant et en contrastant les réactions de la photosynthèse et de la respiration cellulaire
Déterminer quels facteurs affectent les processus de photosynthèse et de respiration cellulaire (c.-à-d. intensité lumineuse, disponibilité des réactifs, température)
Les cellules effectuent des transformations chimiques qui utilisent de l'énergie pour la synthèse ou la décomposition de composés organiques

Objectif de performance d'aujourd'hui :
1) Les étudiants liront et étudieront le processus de la respiration cellulaire de la photosynthèse et la formation de l'ATP en effectuant une webquest (affectation en classe Google)

Mer. 8 novembre
QFD : « L'inaction engendre le doute et la peur. L'action engendre la confiance et le courage. Si vous voulez vaincre la peur, ne restez pas chez vous et n'y pensez pas. Sors et occupe toi." — Dale Carnegie
Question essentielle du jour : expliquer comment la photosynthèse et la respiration cellulaire sont des processus complémentaires nécessaires à la survie de la plupart des organismes et expliquer l'interrelation entre les processus de photosynthèse et de respiration cellulaire (par exemple, le recyclage de l'oxygène et du dioxyde de carbone), en comparant et en contrastant la photosynthèse et réactions de respiration cellulaire
Langue académique : tous les mots précédents pour cette section

Objectif d'apprentissage de cette semaine : NGSS LS 1-5 Utiliser un modèle pour illustrer comment la photosynthèse transforme l'énergie lumineuse en énergie chimique stockée.
Les étudiants sauront et pourront comprendre :
Les organismes vivants effectuent des processus de vie pour survivre
comme démontré en étudiant, créant et construisant un biome pour abriter une plante et un animal pendant 21 jours.
La photosynthèse et la respiration cellulaire sont des processus complémentaires nécessaires à la survie de la plupart des organismes sur Terre comme le démontrent leurs brochures
Expliquer l'interrelation entre les processus de la photosynthèse et de la respiration cellulaire (par exemple, le recyclage de l'oxygène et du dioxyde de carbone), en comparant et en contrastant les réactions de la photosynthèse et de la respiration cellulaire
Déterminer quels facteurs affectent les processus de photosynthèse et de respiration cellulaire (c.-à-d. intensité lumineuse, disponibilité des réactifs, température)
Les cellules effectuent des transformations chimiques qui utilisent de l'énergie pour la synthèse ou la décomposition de composés organiques

Objectif de performance d'aujourd'hui :
1) les étudiants répondront à un quiz sur la photosynthèse, la respiration cellulaire, l'osmose et la diffusion et auront un score de 70% ou mieux

Jeudi 9 novembre
QFD : Pourquoi devrais-je me soucier de ce que les autres pensent de moi ? Je suis qui je suis. Et qui je veux être. -Avril Lavigne

Question essentielle du jour : Décrire comment l'énergie circule dans les êtres vivants

Objectif d'apprentissage de cette semaine : NGSS LS 1-6 Les étudiants qui démontrent une compréhension peuvent construire et réviser une explication basée sur des preuves de la façon dont le carbone, l'hydrogène et l'oxygène des molécules de sucre peuvent se combiner avec d'autres éléments pour former des acides aminés et/ou d'autres grands atomes de carbone. molécules à base.
Les étudiants sauront et pourront comprendre :
Les organismes vivants effectuent des processus de vie pour survivre
comme démontré en étudiant, créant et construisant un biome pour abriter une plante et un animal pendant 21 jours.
La photosynthèse et la respiration cellulaire sont des processus complémentaires nécessaires à la survie de la plupart des organismes sur Terre comme le démontrent leurs brochures
Expliquer l'interrelation entre les processus de la photosynthèse et de la respiration cellulaire (par exemple, le recyclage de l'oxygène et du dioxyde de carbone), en comparant et en contrastant les réactions de la photosynthèse et de la respiration cellulaire
Déterminer quels facteurs affectent les processus de photosynthèse et de respiration cellulaire (c.-à-d. intensité lumineuse, disponibilité des réactifs, température)
Les cellules effectuent des transformations chimiques qui utilisent de l'énergie pour la synthèse ou la décomposition de composés organiques

Objectif de performance d'aujourd'hui :
1) les étudiants démontreront leur compréhension en créant une présentation ppt
2) enregistrement biome
HW : Créer une carte conceptuelle qui démontre la respiration cellulaire

vendredi 10 novembre
QFD : Allez avec confiance dans la direction de vos rêves et vivez la vie que vous avez imaginée. -Henry David Thoreau
Question essentielle du jour : décrire comment les molécules à base de carbone peuvent être assemblées en molécules plus grosses et sont utilisées dans le corps humain

Objectif d'apprentissage de cette semaine : NGSS 1-6 Les étudiants qui démontrent une compréhension peuvent construire et réviser une explication basée sur des preuves de la façon dont le carbone, l'hydrogène et l'oxygène des molécules de sucre peuvent se combiner avec d'autres éléments pour former des acides aminés et/ou d'autres gros composés à base de carbone. molécules.
Les étudiants sauront et pourront comprendre :
Les organismes vivants effectuent des processus de vie pour survivre
comme démontré en étudiant, créant et construisant un biome pour abriter une plante et un animal pendant 21 jours.
La photosynthèse et la respiration cellulaire sont des processus complémentaires nécessaires à la survie de la plupart des organismes sur Terre comme le démontrent leurs brochures
Expliquer l'interrelation entre les processus de la photosynthèse et de la respiration cellulaire (par exemple, le recyclage de l'oxygène et du dioxyde de carbone), en comparant et en contrastant les réactions de la photosynthèse et de la respiration cellulaire
Déterminer quels facteurs affectent les processus de photosynthèse et de respiration cellulaire (c.-à-d. intensité lumineuse, disponibilité des réactifs, température)
Les cellules effectuent des transformations chimiques qui utilisent de l'énergie pour la synthèse ou la décomposition de composés organiques

Objectif de performance d'aujourd'hui :
1) ) Les étudiants termineront les présentations ppt

HW : terminer les présentations ppt le lundi


Partie 2 : Construire un polymère : dynamique des microtubules

00:00:01.11 Bonjour, je m'appelle Tony Hyman. Je suis le directeur de l'Institut Max Planck
00:00:05.14 à Dresde, en Allemagne. Et, pour la deuxième partie de mon exposé,
00:00:09.29 J'aimerais vous parler des polymères : les microtubules.
00:00:13.21 qui sont une partie fascinante du fuseau mitotique,
00:00:16.27 que j'ai illustré ici dans ce petit dessin animé.
00:00:21.06 Si vous vous souvenez, lors de la dernière conférence, lorsque nous parlions de l'échelle dans l'analyse biologique,
00:00:27.23 les microtubules sont une organisation de molécules de protéines, appelées tubuline, montrée ici.
00:00:35.10 Et, les molécules de tubuline se réunissent pour organiser ces polymères de microtubules.
00:00:41.19 Maintenant, vous pouvez observer la croissance des microtubules dans les cellules,
00:00:44.20 et dans ce film, vous pouvez voir les extrémités des microtubules se développer dans notre embryon de C. elegans.
00:00:49.25 Les extrémités des microtubules sont marquées d'une protéine appelée EB1,
00:00:54.02 qui est connu pour suivre et reconnaître seulement les débuts des microtubules,
00:00:58.11 croissant à partir de centrosomes.
00:01:03.09 Maintenant, les microtubules ont une organisation intéressante,
00:01:07.17 En haut, je vous ai montré des dimers. On connaît en détail la structure du dimère,
00:01:12.08 à partir d'un certain nombre de techniques structurelles différentes,
00:01:14.14 tels que la cristallographie et aussi de la microscopie électronique.
00:01:17.28 Et les dimères forment des arrangements tête-bêche de protofilaments,
00:01:23.01 que j'ai montré ici en utilisant une technique appelée microscopie à force atomique.
00:01:27.05 Mais, alors ces protofilaments s'associent côte à côte,
00:01:32.11 et former un tube. Et, in vivo, il y a environ 13 protofilaments par microtubule.
00:01:38.19 Et, en bas, vous voyez un microtubule par une technique connue sous le nom de glace vitreuse,
00:01:43.13 où vous pouvez voir les protofilaments individuels.
00:01:46.12 Ce qui est intéressant avec les microtubules, c'est qu'ils poussent à partir de leurs extrémités.
00:01:52.13 Donc, vous avez un polymère, qui est un tube,
00:01:54.21 et des sous-unités individuelles arrivent aux extrémités, et elles quittent les extrémités,
00:01:58.23 et donc vous avez un taux de sous-unités de tubuline,
00:02:02.00 et un tarif réduit. Et la croissance des microtubules est définie par ces différents taux.
00:02:07.21 L'autre chose intéressante à propos des microtubules est qu'ils ont une polarité.
00:02:12.03 Donc, vous avez un dimère de tubuline, et le dimère est un hétérodimère,
00:02:16.09 avec deux sous-unités différentes : alpha et bêta.
00:02:19.22 Et, ces sous-unités alpha-bêta établissent une polarité dans le microtubule,
00:02:25.01 avec la sous-unité bêta à l'extrémité plus.
00:02:28.04 Ainsi, la sous-unité bêta marque l'extrémité plus du microtubule,
00:02:32.14 et dans la cellule, les extrémités plus ont tendance à être à la périphérie de la cellule,
00:02:38.11 et les extrémités négatives sont concentrées au centrosome.
00:02:42.04 Ainsi, un microtubule nucléera à partir du centrosome, se développera à travers la cellule,
00:02:46.01 avec ses extrémités plus en tête.
00:02:48.05 Donc, il a une dynamique, mais il a aussi une polarité.
00:02:51.17 Maintenant, nous pouvons observer la croissance des microtubules in vitro.
00:02:56.00 Vous pouvez isoler la tubuline des cellules. L'un des endroits clés dont nous l'isolons est le cerveau
00:03:00.19 parce qu'il y a une énorme quantité de tubuline dans le cerveau car elle constitue tous nos neurones.
00:03:06.05 Et ensuite, nous pouvons étudier les microtubules qui se développent dans un tube à essai, comme je l'ai montré dans ce film.
00:03:11.26 La grande structure ici est un centrosome, que nous avons également isolé de la cellule.
00:03:16.21 Nous avons isolé la tubuline, et vous pouvez la voir pousser le long de la lamelle,
00:03:20.17 simplement des molécules de tubuline elles-mêmes.
00:03:25.09 Donc, en théorie, les microtubules n'ont besoin d'aucune autre protéine pour se développer.
00:03:30.19 Ce sont des systèmes polymères simples.
00:03:32.29 Mais, des microtubules in vivo. dans la cellule.
00:03:38.21 ont un comportement très différent de celui des microtubules dans un tube à essai.
00:03:43.11 Et la principale différence est que, pour une concentration particulière de tubuline,
00:03:48.13 les microtubules se développent plus rapidement in vivo que dans un tube à essai.
00:03:52.16 Ils poussent beaucoup plus vite... parfois 10 fois plus vite que prévu.
00:03:57.03 L'autre chose, c'est qu'ils ont tendance à se retourner plus rapidement dans les cellules que dans un tube à essai.
00:04:02.02 Donc, ce que j'ai illustré ici est un comportement intéressant ici connu sous le nom d'instabilité dynamique,
00:04:07.21 où vous pouvez voir le microtubule se développer,
00:04:09.14 et à certains stades, il passe à un état de rétrécissement,
00:04:13.23 et puis il recommence à croître.
00:04:16.10 Et ce que vous pouvez voir, à la fois in vivo et in vitro,
00:04:19.14 les microtubules se retournent par instabilité dynamique,
00:04:22.14 mais ils sont beaucoup plus dynamiques dans les cellules que dans un tube a essai.
00:04:27.12 Et c'est quelque chose qui intéresse les scientifiques depuis 25 ans,
00:04:31.16 depuis la découverte des différentes propriétés des microtubules
00:04:36.10 in vitro et ceux in vivo.
00:04:38.13 Et nous voulons comprendre comment les microtubules sont régulés dans une cellule, dans un contexte in vivo
00:04:44.28 parce que cette régulation est la clé de leur activité dans la cellule.
00:04:48.03 Construire un fuseau mitotique, par exemple,
00:04:50.11 exige que l'activité des microtubules soit régulée.
00:04:54.15 Une des questions que vous pouvez poser, et que nous avons toujours en tant que biologistes,
00:05:01.05 si vous êtes intéressé par un problème comme celui-là. Vous regardez vos microtubules se développer dans une cellule
00:05:05.00 et ensuite vous vous dites, "Je suis intéressé par ce problème."
00:05:08.01 "Comment vais-je y arriver ?"
00:05:09.13 Et la première chose que vous avez tendance à vous demander en biologie est
00:05:12.00 À quel point est-ce compliqué ?
00:05:13.23 Est-ce un problème résoluble ? Puis-je y arriver?
00:05:15.24 Et voici une critique de Rebecca Heald, illustrant le nombre de différentes protéines
00:05:23.00 qui sont connus pour être impliqués dans la régulation des microtubules.
00:05:25.20 Et vous regardez ça, et ça a l'air assez terrifiant.
00:05:28.17 Il y a tellement de molécules différentes impliquées dans les différents processus.
00:05:31.06 Nous avons donc décidé d'aller demander à quel point la croissance des microtubules est compliquée
00:05:38.27 dans l'embryon de C. elegans ?
00:05:39.29 Nous avons juste décidé de nous concentrer sur un problème particulier, à savoir.
00:05:42.29 Combien de protéines sont nécessaires pour former l'extrémité positive d'un microtubule
00:05:47.22 pousser loin dans le cytoplasme ?
00:05:49.15 Si vous vous souvenez, j'ai dit qu'il pousse environ 10 fois plus vite in vivo qu'in vitro,
00:05:54.17 donc vous pouvez demander combien de protéines sont nécessaires pour faire cela.
00:05:58.07 Maintenant, nous l'avons fait en tirant parti de notre criblage d'ARNi à l'échelle du génome.
00:06:03.04 J'ai mentionné cet écran dans l'introduction, et cet écran est un écran d'interférence ARN,
00:06:10.29 où nous pouvons rechercher les gènes nécessaires à la croissance des microtubules.
00:06:14.16 Et pour ce faire, nous avons pris notre dernier ensemble de 800 gènes,
00:06:18.09 et nous avons décidé de filtrer des sous-ensembles de ces
00:06:22.03 pour ceux qui ont affecté la croissance des microtubules.
00:06:25.18 Donc, vous vous souvenez que notre premier écran utilisait la microscopie Nomarski,
00:06:28.11 et nous ne pouvions pas voir de microtubules.
00:06:29.28 Cela aurait été trop compliqué pour nous, à l'époque,
00:06:32.09 pour tout dépister par microscopie fluorescente.
00:06:34.28 Mais, avec notre sous-ensemble de gènes, nous pouvons demander,
00:06:37.22 lesquels ont des effets sur l'embryon
00:06:40.12 parce qu'ils empêchent les microtubules de se développer correctement ?
00:06:44.00 Et voici un film où vous pouvez voir les extrémités positives
00:06:47.20 de microtubules se développant par EB1, comme je l'ai mentionné.
00:06:50.22 Et nous pouvons également suivre ces extrémités de microtubules automatiquement,
00:06:53.27 ce qui aide beaucoup en termes de phénotype.
00:06:56.20 Donc, en substance, voici le contour de notre écran maintenant,
00:07:01.16 est que nous avons pris l'écran DIC -- l'écran Nomarski --
00:07:05.05 et nous avons pris un certain nombre de gènes, et nous avons un ensemble de gènes ici
00:07:11.20 requis pour la division cellulaire. Alors, on y croit. notre hypothèse est
00:07:16.10 que tout gène qui affecte la croissance des microtubules est probable
00:07:20.05 pour empêcher l'embryon de se diviser correctement.
00:07:23.22 Donc, nous prenons ces gènes et avons fait de la bioinformatique pour sous-sélectionner les gènes
00:07:31.01 pour réduire la quantité de travail que nous devons faire,
00:07:32.07 et puis nous faisons notre écran secondaire fluorescent
00:07:34.27 en utilisant divers marqueurs fluorescents différents,
00:07:37.29 et nous recherchons le nombre de gènes requis pour la croissance des microtubules.
00:07:41.29 Et quand nous avons fait cela, les résultats étaient vraiment très intéressants,
00:07:47.00 parce qu'ils ont en fait montré que peu de gènes sont nécessaires pour qu'un microtubule se développe.
00:07:53.06 Si vous regardez ce graphique à barres plutôt compliqué ici,
00:07:57.03 les lignes blanches montrent le taux de croissance des microtubules.
00:08:01.00 Donc, sur cet axe particulier, nous avons le taux de croissance des microtubules,
00:08:04.24 et vous pouvez voir que cette couche concerne le taux de croissance des microtubules de type sauvage.
00:08:09.27 Alors, vous pouvez dire, passons en revue les gènes
00:08:13.05 et demandez quels génotypes ne poussent plus à des taux de type sauvage ?
00:08:17.16 Et je les ai mis dans le cercle. Vous pouvez voir qu'il y a un ensemble de gènes ici -- deux --
00:08:23.08 qui sont clairement nécessaires à la croissance des microtubules.
00:08:27.20 Il existe d'autres gènes, qui affectent également la croissance des microtubules, mais nous savons
00:08:31.13 que ceux-ci sont nécessaires pour fabriquer le dimère de tubuline lui-même.
00:08:36.00 Donc, évidemment, si vous n'avez pas assez de tubuline, vous n'allez pas grandir.
00:08:39.12 Nous ne sommes pas intéressés par ceux pour cette conférence en particulier.
00:08:43.02 En fait, nous voulons savoir quand la tubuline est fabriquée,
00:08:45.19 quelles protéines sont nécessaires pour faire croître les microtubules ?
00:08:47.25 Et ici, tout ce travail, nous avons trouvé deux protéines qui semblent être nécessaires pour cela --
00:08:52.13 TACC et Zyg9, dont nous savons qu'ils sont en fait dans un complexe.
00:08:58.19 Il existe donc un complexe de protéines nécessaires à la croissance des microtubules.
00:09:03.10 Maintenant, il s'avère que cette protéine, qui est au milieu ici, Zyg9,
00:09:07.29 fait partie d'une famille de protéines. XMAP est l'un des membres fondateurs chez les eucaryotes supérieurs.
00:09:15.00 Il y a Stu2 dans cerevisiae, et il y a Dis1 dans pombe.
00:09:20.04 Et tous les organismes étudiés jusqu'à présent . chaque cellule animale étudiée jusqu'à présent
00:09:24.02 a un membre de cette famille.
00:09:27.10 Et ils contiennent ces domaines très intéressants, appelés domaines TOG.
00:09:30.14 Comme vous pouvez le voir ici, XMAP a 5 domaines TOG, C. elegans a 3 domaines TOG,
00:09:36.05 ces levures ont 2 domaines TOG, mais on pense qu'elles sont dans un dimère.
00:09:40.02 Donc, jusqu'à présent, ce que nous avons fait, c'est que nous avons découvert qu'en fait, dans un système embryonnaire,
00:09:47.10 contrôler le taux de croissance des microtubules est assez simple.
00:09:52.05 Vous avez besoin de ces deux protéines.
00:09:54.04 Et c'est la première partie de tout projet particulier en essayant de travailler sur n'importe quel processus biologique.
00:10:01.04 Nous avons fait ce qu'on appelle un criblage génétique
00:10:03.18 en utilisant l'interférence ARN pour essayer d'étudier les gènes requis pour ce processus.
00:10:08.20 Qu'est-ce que le catalogue ?
00:10:09.12 Mais vient toujours le problème auquel tout biologiste est alors confronté
00:10:12.27 est, quel est le mécanisme par lequel ces protéines font croître les microtubules ?
00:10:18.09 Et alors, comment peut-on travailler sur le mécanisme de l'activité de ces différentes protéines ?
00:10:25.16 Il s'avère que l'une des étapes clés pour nous a été d'aller
00:10:32.11 travailler sur la protéine dans un organisme différent,
00:10:35.02 qui était dans Xenopus.
00:10:37.28 Maintenant, les biologistes aiment se déplacer entre différents systèmes
00:10:41.09 pour trouver le système le plus approprié au problème qui les intéresse réellement.
00:10:45.08 Et donc, dans ce cas particulier, nous utilisons Xenopus parce que vous pouvez faire des extraits de cytoplasme
00:10:53.00 où vous pouvez retirer les membranes.
00:10:56.05 Chaque fois que vous travaillez sur une cellule, vous avez le même problème, qui est
00:11:00.04 comment faire passer les composants à travers la membrane ?
00:11:02.17 La membrane d'une cellule a évolué sur plusieurs millions d'années
00:11:05.24 pour exclure la plupart des choses qu'il n'aime pas.
00:11:08.01 Donc, vous vous battez toujours en tant que biologiste pour faire traverser la membrane.
00:11:10.29 Par conséquent, il est très utile de pouvoir faire un extrait de cytoplasme
00:11:16.11 sans membranes, et dans Xenopus, vous pouvez réellement faire
00:11:21.13 extraits cytoplasmiques très concentrés dans lesquels la plupart des choses en fait.
00:11:26.08 de nombreux événements de biologie cellulaire et de division cellulaire qui nous intéressent
00:11:30.28 fonctionnent toujours.
00:11:33.12 Donc, c'est montré ici. Nous avons quelques grenouilles. Vous prenez les œufs.
00:11:36.20 Vous écrasez les œufs dans une centrifugeuse, et vous obtenez un cytoplasme concentré.
00:11:40.24 Vous pouvez ajouter des centrosomes à ce cytoplasme et observer la croissance des microtubules.
00:11:45.08 Et quand nous avons fait cela, nous avons trouvé
00:11:48.20 microtubules poussant dans le cytoplasme.
00:11:50.16 Mais ce qui est intéressant, c'est que nous avons ensuite pu supprimer XMAP du
00:11:55.01 extraits, afin que nous puissions étudier l'activité de XMAP dans ces extraits.
00:12:00.24 Ici, nous avons des microtubules qui poussent à partir d'un centrosome dans l'extrait non traité,
00:12:08.07 et vous pouvez voir beaucoup de microtubules se développer partout dans le cytoplasme.
00:12:12.25 Mais ce que nous pouvons faire avec Xenopus, c'est que nous pouvons fabriquer un anticorps contre la protéine,
00:12:15.15 et nous pouvons l'épuiser de l'extrait,
00:12:17.19 et vous pouvez voir que vous n'avez pratiquement pas de croissance de microtubules.
00:12:21.01 Donc, à la fois chez Xenopus et chez C. elegans,
00:12:24.27 XMAP est une protéine clé requise pour la croissance des microtubules.
00:12:27.14 Alors, nous aimerions comprendre comment XMAP fait croître les microtubules ?
00:12:32.24 Et, pour ce faire, la première chose que vous devez faire,
00:12:35.27 est que vous devez fabriquer la protéine dans un tube à essai.
00:12:38.20 Et vous pourrez ensuite l'étudier tout seul.
00:12:41.04 Et c'est exactement ce que nous avons fait. Nous avons fait XMAP dans un tube à essai,
00:12:44.27 et nous avons également pu le marquer avec un GFP,
00:12:47.27 une protéine fluorescente verte, dans le tube à essai,
00:12:50.19 afin que nous puissions également examiner l'activité de la protéine
00:12:53.15 ainsi que sa localisation.
00:12:55.24 Maintenant, le travail dont je vais vous parler a été fait avec Joe Howard,
00:12:59.29 qui est un de mes proches collaborateurs, et la plupart du travail du dernier
00:13:02.25 10 ans sur les microtubules ont été faits avec Joe,
00:13:06.26 qui est un grand fan de cricket.
00:13:08.20 Et nous aimerions examiner le rôle de XMAP dans le contrôle du taux de croissance des microtubules.
00:13:15.22 Maintenant, pour ce faire, nous devons examiner la croissance des microtubules
00:13:19.22 dans un tube à essai, et nous voulons examiner en particulier la croissance des extrémités positives.
00:13:23.20 Et nous pouvons contrôler cela dans le tube à essai en utilisant la microscopie à fluorescence.
00:13:29.05 Vous pouvez voir que le segment rouge marque la fin négative,
00:13:32.00 et le segment vert marque la fin plus.
00:13:34.10 Et vous pouvez voir le segment vert croître à partir du segment moins rouge.
00:13:40.23 Maintenant, vous remarquerez que le segment rouge est stable.
00:13:43.25 Il ne grandit pas et ne diminue pas. Et vous pouvez vous demander, comment est-ce?
00:13:48.01 C'est la clé de notre analyse. En stabilisant l'extrémité moins, nous pouvons isoler la croissance de l'extrémité plus
00:13:52.25 et regardez comment c'est réglementé.
00:13:55.18 Maintenant, je veux juste expliquer, un peu pour vous, comment nous procédons
00:13:58.02 stabiliser l'extrémité négative, car il est intéressant à la fois de penser au dosage,
00:14:01.05 mais cela nous donne aussi un peu plus de compréhension de la biologie des microtubules et de la tubuline elle-même.
00:14:08.09 Donc, ce que nous faisons dans ce cas, c'est que nous fabriquons des microtubules à polarité marquée.
00:14:15.08 Donc, ce que nous faisons, c'est de prendre de la tubuline étiquetée de couleurs vives, ici.
00:14:18.27 Et, nous avons marqué la tubuline dans un tube à essai avec un colorant rhodamine.
00:14:22.22 de la rhodamine chimiquement liée à la tubuline.
00:14:26.00 Ensuite, nous le réchauffons et nous fabriquons des microtubules.
00:14:29.13 La prochaine chose que nous faisons est de prendre de la tubuline faiblement étiquetée,
00:14:34.01 et nous cultivons cela à partir des graines, et quand nous le faisons,
00:14:37.21 nous nous retrouvons avec la tubuline faiblement étiquetée qui pousse à partir des graines,
00:14:41.10 Nous le réchauffons pendant encore 15 minutes, puis nous avons ces microtubules marqués en polarité,
00:14:46.12 avec une extrémité moins brillante ici et une extrémité sombre qui s'est développée à l'extrémité.
00:14:52.05 Maintenant, vous remarquez ce que j'ai dit ici, c'est que les graines sont stables.
00:14:55.16 Alors, comment les rendre stables ?
00:14:57.12 Eh bien, il y a plusieurs manières, mais la manière la plus importante et la plus intéressante,
00:15:02.17 est de moduler le cycle d'hydrolyse GTP de la tubuline elle-même.
00:15:07.18 Ainsi, il s'avère qu'un dimère de tubuline a deux molécules de GTP :
00:15:12.05 alpha a une molécule GTP, et bêta a une molécule GTP.
00:15:15.11 Mais, lorsque la tubuline polymérise en un microtubule,
00:15:19.26 seul le bêta hydrolyse le GTP en PIB.
00:15:24.16 Maintenant, il existe des analogues de GTP qui peuvent affecter ce cycle.
00:15:32.01 Donc, le cycle montré ici, où le dimère de tubuline s'allume
00:15:36.02 jusqu'au bout du microtubule et des quais.
00:15:37.17 Quand il s'amarre, cela complète la poche d'hydrolyse dans la sous-unité bêta,
00:15:42.13 donc le GTP s'hydrolyse maintenant.
00:15:43.25 Donc, nous pensons que, principalement, c'est juste la fin du microtubule qui a un GTP non hydrolysé.
00:15:50.09 Alors, que se passe-t-il si nous bloquons l'hydrolyse du GTP ?
00:15:54.13 Eh bien, nous pouvons le faire en utilisant des analogues de GTP, comme je l'ai mentionné.
00:15:59.20 Il existe différentes manières de créer des analogues de GTP.
00:16:02.13 Si vous vous souvenez de votre chimie de lycée, vous avez de la guanosine,
00:16:07.16 et vous avez des phosphates gratuits
00:16:08.25 à la fin de n'importe quel nucléotide. Et chacun a une liaison alpha-oxygène entre
00:16:16.18 les différents groupes phosphate.
00:16:20.00 Maintenant, ce qu'il s'avère que nous avons pu faire, c'est que vous pouvez modifier GTP,
00:16:26.09 pour que l'oxygène alpha-bêta soit un carbone.
00:16:30.17 Et vous pouvez voir le nom de cette molécule ci-dessus : GMPCPP,
00:16:34.01 ou guanalyl alpha-beta-méthylène diphosphonate.
00:16:37.15 Et il s'est avéré que cette molécule était très, très bonne
00:16:43.14 pour imiter l'état GTP de la tubuline,
00:16:48.13 et quand la tubuline entre dans les microtubules, ce que nous avons découvert
00:16:51.16 est que le GMPCPP n'est plus hydrolysé, et cela vous permet donc de demander
00:16:59.14 quel est l'effet de la prévention de l'hydrolyse du GTP
00:17:03.02 sur la dynamique des microtubules ?
00:17:06.12 Et quand nous avons fait cela, vous obtenez ce résultat très intéressant,
00:17:09.20 c'est-à-dire que, si vous regardez un microtubule GTP, il grandit et rétrécit,
00:17:14.09 puis se développe à nouveau, comme vous pouvez le voir sur ce graphique de la longueur des microtubules en fonction du temps.
00: 17: 18.04 Mais, les microtubules GMPCPP ont augmenté au même rythme que la GTP-tubuline,
00:17:23.04 mais ils ne sont jamais passés au rétrécissement.
00:17:26.20 Et, cela a confirmé d'anciennes observations avec d'autres nucléotides
00: 17: 32.16 que le rôle de l'hydrolyse du GTP dans les microtubules
00:17:36.07 est de les déstabiliser.
00:17:37.27 Vous n'avez pas besoin de l'hydrolyse GTP des microtubules pour se développer,
00:17:40.11 mais vous avez besoin d'une hydrolyse GTP pour que les microtubules rétrécissent.
00:17:44.23 Alors maintenant, ce que nous faisons, bien sûr, c'est fabriquer nos graines en utilisant le GMPCPP, qui est stable.
00:17:53.01 Et de cette façon, nous avons le test suivant, avec une graine GMPCPP,
00:17:56.16 et la tubuline qui pousse au bout de cette graine stable.
00:18:01.22 Donc, maintenant nous avons notre test. Comment allons-nous analyser le rôle de XMAP ?
00:18:06.24 Eh bien, vous devez utiliser un type spécial de microscopie pour ce faire,
00:18:12.15 qui est la microscopie à réflexion interne totale (TIRF).
00:18:15.25 Et le laboratoire de Joe Howard a développé des moyens de le faire pour regarder
00:18:20.06 la dynamique des microtubules en utilisant la microscopie à réflexion interne totale,
00:18:24.15 qui est une façon de simplement regarder les molécules qui sont très proches de la surface de la lamelle.
00:18:30.16 Maintenant, si vous prenez votre microtubule en croissance,
00: 18: 33.26, puis vous prenez XMAP étiqueté et l'ajoutez au tube à essai,
00:18:39.05 ce que vous voyez, c'est que XMAP a un comportement très intéressant. C'est processif.
00:18:44.16 Ou, il surfe au bout des microtubules.
00:18:47.08 Donc, si vous regardez ce chiffre ici,
00:18:51.08 vous pouvez voir que le XMAP à la fin du microtubule reste avec la fin
00:18:55.18 à mesure qu'il grandit. Il aime être aux extrémités positives,
00:18:58.14 et il aime rester avec eux pendant qu'ils grandissent.
00:19:01.26 Vous pouvez alors commencer à vous demander quelles sont les propriétés dynamiques
00:19:09.19 de XMAP aux extrémités des microtubules
00:19:13.24 en examinant des molécules uniques de GFP-XMAP.
00:19:16.19 Vous pouvez faire des techniques à molécule unique en utilisant TIRF.
00:19:19.20 Et vous pouvez commencer à poser des questions comme,
00: 19: 21.03, nous savons que le XMAP est responsable de la croissance rapide des microtubules,
00: 19: 26.27 et donc, comment se comportent les molécules XMAP individuelles
00:19:31.11 quand les microtubules se développent ?
00:19:32.22 Si nous faisons une expérience comme celle-là,
00: 19: 36.03 vous pouvez réellement voir les extrémités des microtubules au fur et à mesure qu'ils grandissent,
00:19:40.28 avec le GFP-XMAP, donc lorsque nous utilisons ce test,
00:19:44.13, nous pouvons observer les molécules de GFP se développant aux extrémités des microtubules.
00:19:49.19 Et puis nous pouvons demander combien de temps les molécules individuelles restent-elles
00:19:54.12 aux extrémités des microtubules avant de se dissocier ?
00:19:56.15 Et ce que nous avons découvert, c'est qu'en moyenne, une molécule XMAP reste environ 4 secondes
00:20:03.02 à l'extrémité d'un microtubule, qui contient environ 25 dimères de tubuline.
00:20:07.03 Donc, d'une manière ou d'une autre, un XMAP reste au bout d'un microtubule,
00:20:10.25 et ça aide la tubuline à atteindre le bout du microtubule.
00:20:14.24 Et comment cela peut-il fonctionner ? Comment la molécule XMAP peut-elle rester au bout du microtubule
00: 20: 20.21 et aider la tubuline à s'ajouter plus rapidement,
00:20:24.14 ce qui est nécessaire pour que les microtubules se développent plus rapidement ?
00:20:26.27 L'un des indices était que les domaines TOG se lient à la tubuline.
00:20:30.29 Maintenant, vous vous souvenez que je vous ai dit au début de l'exposé que XMAP
00:20:34.21 est une molécule avec de nombreuses répétitions TOG différentes.
00:20:37.16 Et ainsi, le laboratoire de Steve Harrison a résolu la structure d'un domaine TOG
00:20:42.09 et a pu montrer que les domaines TOG se lient à la tubuline.
00:20:45.27 Et, en fait, nous avons pu montrer qu'un XMAP se lie en moyenne à un dimère de tubuline.
00:20:53.22 Alors, vous pouvez demander, comment se fait-il que XMAP, en s'asseyant aux extrémités des microtubules,
00:21:00.01 aide ces molécules de tubuline à atteindre les extrémités du microtubule ?
00:21:06.01 L'une des choses que nous avons considérées est que XMAP agit comme une enzyme,
00:21:11.09 pour catalyser l'ajout de molécules de tubuline à l'extrémité du microtubule.
00:21:17.18 Et il y a deux choses qui devraient arriver
00:21:20.03 si une enzyme fonctionne dans ce cas particulier.
00:21:24.08 si XMAP fonctionne comme une enzyme.
00:21:25.17 La première chose est qu'il devrait également être capable de faire dépolymériser les microtubules
00:21:32.29 s'il n'y a pas de tubuline.
00:21:34.25 Et c'est une caractéristique classique de toutes les enzymes sur lesquelles vous travaillez.
00:21:38.23 Ils vont dans une direction s'ils ont un sous-état là-bas,
00:21:42.09 mais si vous enlevez le substrat, ils iront dans l'autre sens.
00:21:45.05 Ainsi, les enzymes synthétiques se transforment souvent en enzymes dégradantes
00:21:48.12 si vous enlevez le substrat.
00:21:51.08 Et donc, ça devrait être pareil pour les microtubules.
00:21:53.14 Si XMAP agit comme un catalyseur, si nous supprimons la tubuline,
00:21:59.03 on pourrait s'attendre à ce qu'il commence à dépolymériser les microtubules.
00:22:02.17 Et c'est exactement ce que nous avons trouvé.
00:22:06.21 Si vous ajoutez XMAP aux microtubules en l'absence de tubuline,
00:22:09.11 puis les microtubules commencent à rétrécir,
00:22:13.11 et cela avait été remarqué pour la première fois par le laboratoire Mitchison en 2003.
00:22:17.25 Deuxièmement, la concentration critique de croissance ne devrait pas changer.
00:22:25.15 Et j'en parle, juste pour expliquer ce que nous entendons par concentration critique
00:22:28.25 de la croissance des microtubules se termine, car vous entendez parfois ce terme,
00:22:33.16 et il est parfois assez déroutant de comprendre ce que cela signifie.
00:22:36.26 Je me souviens quand j'en ai entendu parler pour la première fois,
00:22:38.04 J'ai eu beaucoup de mal à essayer de comprendre ce que cela signifiait réellement.
00:22:41.00 Et la façon d'y penser, c'est de revenir et de regarder notre microtubule,
00:22:46.04 et pensez que la tubuline a un taux d'arrêt et un taux d'activation.
00:22:50.19 Le taux d'arrêt est le taux auquel les molécules de tubuline se détachent,
00:22:56.12 et la vitesse d'activation est la vitesse à laquelle les molécules de tubuline continuent.
00:22:58.27 Maintenant, si vous réduisez la concentration de tubuline, vous réduisez le taux d'activation,
00:23:04.17 jusqu'à ce que le taux d'activation et le taux d'arrêt soient appariés,
00:23:08.00 et c'est essentiellement la concentration critique pour la croissance.
00:23:09.27 Juste au-dessus de cette concentration, les microtubules vont maintenant commencer à se développer.
00:23:15.07 Et donc, nous pouvons revenir et demander quel est l'effet de XMAP sur la concentration critique,
00:23:22.05 parce que pour un catalyseur, si vous augmentez le taux d'arrêt, vous augmenterez également le taux d'activation,
00:23:26.13 et donc la concentration critique ne changera pas,
00:23:29.12 et c'est exactement ce que nous avons trouvé ici.
00:23:30.24 Vous pouvez voir la concentration critique de croissance,
00:23:33.05 vous pouvez voir le point où il dépasse 0,
00:23:35.13 est exactement le même point.
00:23:37.08 Donc, ce que nous concluons de ces expériences,
00:23:41.17 est que XMAP agit comme une polymérase, comme une enzyme.
00:23:44.25 Et je pense que l'expérience clé que nous avons faite pour montrer cela est de montrer, si vous enlevez la tubuline,
00:23:49.17 les microtubules rétrécissent. Si vous rajoutez un peu de tubuline,
00:23:52.22 les microtubules commencent juste à se développer, et si nous en ajoutons plus, ils commencent à se développer encore plus vite.
00:23:57.09 Ainsi, le cycle de croissance des microtubules semble être modulé
00:24:00.02 par la quantité de cette protéine XMAP dans le cycle.
00:24:04.12 Donc, nous pensons alors que XMAP agit comme une polymérase.
00:24:10.18 Et je vous ai raconté cette histoire pour illustrer un certain nombre de choses différentes.
00:24:15.29 Au début, je vous ai montré comment utiliser les écrans génétiques
00:24:19.10 pour comprendre la complexité d'un système particulier.
00:24:23.07 Mais ensuite, j'ai plongé un peu plus dans les détails pour dire qu'une fois que vous obtenez cette molécule,
00:24:29.07 ce n'est pas assez. Vous devez ensuite réellement aller travailler sur le mécanisme
00:24:33.07 par lequel il produit ses effets.
00:24:34.29 Et c'est l'objectif que nous avons tous, en fin de compte,
00:24:37.16 pour essayer de travailler sur un mécanisme
00:24:39.11 par lequel ces protéines individuelles et leurs complexes protéiques
00:24:42.28 affectent leur activité particulière.
00:24:48.01 Et, si vous vous souvenez au début,
00:24:49.11 J'ai dit que les microtubules sont ces complexes très intéressants
00:24:51.21 de protéines, qui croissent et rétrécissent dans la cellule.
00:24:55.18 Et vous pouvez voir comment l'interaction entre ces complexes protéiques
00:24:59.13 et d'autres complexes protéiques
00:25:01.02 module d'autres activités pour que la biologie correcte se produise.
00:25:06.17 Je tiens à remercier. il y a deux personnes mentionnées qui ont été la clé de ce travail :
00:25:12.07 Il y a Gary Brouhard et Jeff Stear,
00:25:14.03 qui ont joué un rôle clé dans cette expérience particulière, et je pense que c'est un exemple classique de travail d'équipe,
00:25:20.05 où les deux ont travaillé ensemble, et je pense qu'il est très important de se souvenir
00:25:23.11 que ces sortes d'expériences complexes
00: 25: 25.07 nous avons discuté de XMAP et des microtubules
00:25:28.13 dépendent beaucoup de ce genre de travail d'équipe,
00:25:31.14 de personnes travaillant ensemble pour un objectif commun.


Le cœur est un organe très important qui a à peu près la taille d'un poing. Son travail consiste à pomper le sang dans tout notre corps. Il se trouve entre nos poumons et est protégé par notre cage thoracique. Il est important que toutes les parties de notre corps reçoivent du sang car le sang transporte l'oxygène et les cellules de notre corps ont besoin d'oxygène pour rester en vie.

Ce qui est étonnant avec le cœur, c'est qu'il fonctionne tout seul. C'est appelé involontaire - quand on n'a pas besoin d'y penser pour que ça marche.

Le cœur a quatre chambres, deux sur le dessus appelées oreillettes et deux en bas appelé ventricules.


Le sang est pompé hors du cœur par artères et porté au reste du corps. Ce sang est riche en oxygène et semble rouge. Le sang est pompé hors du cœur avec beaucoup de pression, de sorte que les artères doivent avoir des parois épaisses pour qu'elles ne se brisent pas. Le sang est ensuite renvoyé du corps au cœur par veines. Ce sang est riche en oxygène, c'est pourquoi les veines paraissent bleuâtres.


Un coeur sain

Si notre cœur ne fonctionne pas correctement, il est difficile pour notre corps de recevoir tout ce dont il a besoin. Il est important de garder le cœur fort et en bonne santé. Une alimentation saine et l'exercice quotidien sont bons pour le cœur. Une alimentation malsaine et le manque d'exercice sont mauvais pour le cœur. Fumer des cigarettes est un facteur de risque majeur de maladie cardiaque.


Voir la vidéo: Mitose, cycle cellulaire et réplication #1èrespéSVT (Décembre 2022).