Parler peut propager des pathogènes

La parole est une voie puissante de transmission virale dans la pandémie de COVID-19.

Speech is a potent route for viral transmission in the COVID-19 pandemic. Informed mitigation strategies are difficult to develop since no aerosolization mechanism has been visualized yet in the oral cavity nor has the relationship of speech to the exhaled flow been documented. In two recent studies, Manouk Abkarian together with Prof. Howard A. Stone from Princeton University in the USA have explored with high-speed imaging how phonation of common stop-consonants like 'P' or 'B', form and extend salivary filaments in a few milliseconds as moist lips open or when the tongue separates from the teeth. Both saliva viscoelasticity and airflow associated with the plosion of stop-consonants are essential for stabilizing and subsequently forming centimeter-scale thin filaments, tens of microns in diameter, that break into speech droplets [1] (see Figure A).

In collaboration with Simon Mendez from the university of Montpellier, these researchers showed that these plosive consonants induce starting jets and vortex rings that drive meter-long transport of exhaled air, tying this drop-formation mechanism to transport associated with speech [2]; the transport features, including phonetics, are demonstrated using order-of-magnitude estimates, numerical simulations, and laboratory experiments (see Figure B). These authors believe that these works will inform thinking about the role of ventilation, aerosol transport in disease transmission for humans and other animals, and yield a better understanding of ''aerophonetics.''

This research is being continued with the Metropolitan Opera Orchestra ("MET Orchestra") in New York, as part of a project to identify the safest conditions for continuing this prestigious orchestra's activity (Figure C).

[1] Speech can produce jet-like transport relevant to asymptomatic spreading of virus. M. Abkarian, S. Mendez, N. Xue, F. Yang, H. A. Stone, Proceedings of the National Academy of Sciences, le 25 septembre 2020 DOI : https://doi.org/10.1073/pnas.201215611710.1073/pnas.2012156117

[2] Stretching and break-up of saliva filaments during speech: a route for pathogen aerosolization and its potential mitigation. M. Abkarian, H. A. Stone, Physical Review Fluids, le 2 octobre 2020 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevFluids.5.102301

Figure (A) Close up of a mouth saying 'Pa'. (B) Average Flow Velocity indicating a conical jet-like structure when saying 'Peter Piper picked a peck', (C) CO2 exhaled air flow from a Mezzo Soprano Singer singing 'Oror' an Armenian Lullaby.

External links

France Bleu Herault

France Info Billet Science

Intagram with the MET Orchestra

Des cellules programmées pour répondre en fonction de leur histoire

Les programmes génétiques dépendant de l'histoire sont omniprésents dans la nature et régissent des processus biologiques sophistiqués tels que le développement et la différenciation. La capacité d'encoder systématiquement et de manière prévisible de tels programmes ferait progresser l'ingénierie d'organismes et d'écosystèmes synthétiques capables de comportement complexes.

Dans cet article, les chercheurs du groupe de biologie synthétique du CBS ont concu des programmes génétiques répondant dépendants de l'histoire et fonctionnant dans des cellules vivantes. Le groupe a également développé des logiciels permettant d'automatiser la conception de ces programmes. Ces systemes seront utiles dans de nombreuses applications utilisant des populations cellulaires pour l'ingénierie des matériaux, la bioproduction et la santé. Ces résultats ont été publiés dans Nature Communications, et ont fait l'objet d'un article de blog sur le site de la communauté Nature Bioengineering

lien vers l'article :

https://www.nature.com/articles/s41467-020-18455-z

lien vers le blog:

https://bioengineeringcommunity.nature.com/posts/history-dependent-logic-in-cellular-populations

Comment les polluants peuvent devenir plus nocifs quand ils sont mélangés

Les perturbateurs endocriniens – des polluants environnementaux susceptibles de provoquer des troubles de la reproduction, du métabolisme ou neurologiques - ciblent le récepteur PXR, un récepteur nucléaire unique pour sa sensibilité à une large gamme de composés. Des études récentes ont démontré que le PXR, sous sa forme hétérodimérique avec le récepteur des rétinoïdes X (RXR), peut induire des effets nocifs en réponse aux xénobiotiques, bien que les mécanismes par lesquels les polluants activent PXR soient toujours à l'étude. Vanessa Delfosse, Tiphaine Huet, Deborah Harrus, Meritxell Granell, Maxime Bourguet, et al. ont utilisé des approches cellulaires, biophysiques, structurales et in vivo pour identifier de nouveaux mélanges de produits chimiques, dont les constituants ont une faible affinité individuelle pour le PXR mais se combinent de manière synergique pour activer le récepteur. Dans le prolongement de leurs travaux antérieurs, qui ont montré que les cocktails binaires de xénobiotiques activent de manière synergique l'hétérodimère RXR–PXR, les auteurs décrivent de nouveaux mécanismes de liaison, confirmant la polyvalence du domaine de liaison du ligand de PXR et le rôle du récepteur dans la détection d'un large éventail de produits chimiques. En outre, l'étude montre que des composés environnementaux ciblant RXR peuvent stimuler encore d'avantage l'activité synergique de deux ligands fixés à PXR. Les résultats suggèrent que certains produits chimiques tels que les perturbateurs endocriniens ou des médicaments, à des doses jugées individuellement sûres, peuvent potentiellement interagir de manière synergique et perturber des voies de signalisation cellulaire critiques.

Communiqué de presse français:
https://presse.inserm.fr/leffet-cocktail-des-perturbateurs-endocriniens-mieux-compris/41920/

Accès article: https://www.pnas.org/content/118/1/e2020551118

Quantifier le trafic des ribosomes à partir des données de profilage

Un modèle d'analyse hors-équilibre permet de déduire les vitesses relatives d'initiation et d'élongation de la traduction à partir de données de profilage ribosomique

Un des plus grands challenges de la modélisation de la traduction des ARN messagers est d'identifier les caractéristiques des séquences codantes qui déterminent la vitesse de synthèse protéique. Des progrès techniques récents comme le profilage ribosomique permettent d'analyser la traduction à l'échelle du codon et de rendre plus accessibles les études quantitatives sur l'efficacité de transcription. Nous avons développé une méthode appelée NEAR qui intègre les données expérimentales de profilage ribosomique et un modèle hors équilibre bien connu de trafic ribosomique. Notre approche fournit des informations biologiques sur le contrôle du trafic et déduit la cinétique des ribosomes sur chaque transcrit. L'analyse des données de profilage des ribosomes chez la levure, montre que l'initiation et l'élongation de la traduction sont proches de leurs optima et que le trafic est minimisé au début du transcrit pour favoriser le recrutement des ribosomes. Nos travaux fournissent de nouvelles mesures de l'efficacité de l'initiation et de l'élongation de la traduction, soulignant l'importance de mesurer séparément ces deux étapes de traduction.

Référence: Juraj Szavits-Nossan & Luca Ciandrini. Inferring efficiency of translation initiation and elongation from ribosome profiling. Nucleic Acids Res, 2020