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Bioécologie

Articles avec #organismes de laboratoire

Screening of EPA’s ToxCast libraries using a C. elegans growth assay

17 Juillet 2011,

Publié par JMB

En juin 2011 s'est tenu à l'Université de Californie (Los Angeles, USA)  le " 18th International C. elegans Meeting ". Parmi toutes les présentations, je soulignerai ce poster (voir ci-dessous le résumé) en lien avec le sujet que j'ai abordé dans un précédent article : ici. 
 
Screening of EPA’s ToxCast libraries using a C. elegans growth assay.
Windy A. Boyd1, Majro V. Smith2, Julie R. Rice1, Jonathan H. Freedman1,3. 1) Biomolecular Screening Branch, National Toxicology Program, RTP, NC; 2) SRA International, RTP, NC; 3) Laboratory of Toxicology and Pharmacology, NIEHS, RTP, NC.

Tox21, an intergovernmental toxicology community, is exploring the use of high-throughput in vitro tests and alternative model organisms to screen the toxicity of large numbers of chemicals to prioritize toxicity testing in traditional toxicological models. As part of this effort, the U.S. EPA compiled collections of chemicals known as the ToxCast Phase I and II libraries. The Phase I library contains 309 unique compounds, mainly pesticide active ingredients with well-characterized mammalian toxicities. The Phase II library contains 676 unique chemicals including failed drugs, food additives, and industrial products. Toxicity assays in 96-well plate format have been developed for C. elegans including reproduction, growth, and feeding using the COPAS Biosort. In the growth assay, the change in size from L1 - L4 is measured after 48-h exposures. The Phase I library was screened for effects on growth and development at seven concentrations. Chemical activity was evaluated using half-maximal effective concentrations (EC50s) and lowest effective concentrations (LECs). A total of 67 EC50s and 173 LECs were estimated. In order to rank chemical potency of all compounds, an activity score was devised based on decreased size at each concentration and steepness of negative concentration-response trends. Activity scores of 0 were classified as inactive, 1 as inconclusive, and 2 - 9 as active with chemical potencies increasing with score values. Overall, 64% of the chemicals were classified as active. The 67 EC50s were negatively related to activity scores, as a low EC50 and a high activity score both indicated toxicity. Furthermore, these same compounds had activity scores of at least 3, suggesting that the activity score is a good indicator of chemical potency. The most active compounds affected growth at all concentrations. These were primarily insecticides including several avermectins, compounds designed to control parasitic nematodes. Activity scores were also compared to mammalian endpoints including chronic, sub-chronic, cancer, developmental and reproductive toxicity in mice, rats, and rabbits. In general, the most active chemicals in the C. elegan.

Session Title: Physiology: Aging and stress (Poster)Program Number: 225A

More informations: The National Toxicology Program (NTP) WormTox

The Toxicology in the 21st Century (Tox21) : un robot pour évaluer la toxicité des substances chimiques

17 Juillet 2011,

Publié par JMB

Au sein de nos sociétés modernes, des dizaines de milliers de substances chimiques (molécules organiques, métaux, radionucléides, nanoparticules,...) sont actuellement en circulation et des centaines de nouvelles substances sont introduites chaque année. Elles font partie de notre quotidien : on peut les retrouver dans des produits ménagers, des désodorisants, des peintures, des déchets industriels, des pesticides, des aliments, et in fine  dans les sols, les cours d'eau, l'air,... Aussi surprenant que cela puisse paraitre, les risques de toxicité pour l'Homme et l'environnement n'ont été évalués que pour seulement 10 % de ces substances. De plus, il reste encore beaucoup à découvrir concernant l'évaluation de ces substances en mélange. En effet, il est par exemple connu qu'une substance puisse ne pas être - ou peu - toxique, mais par contre, en présence d'une autre substance, cette toxicité peut être démultipliée. Sachant qu'il existe des milliers de substances existantes, et des nouvelles chaque année, le nombre de combinaisons possibles - et donc d'effets toxiques potentiels-  est faramineux. Comment évaluer la toxicité de ces milliers de substances, en mélange ou non, pour l'Homme et l'environnement ? 

En 2005, aux USA, un programme de recherche,  "The Toxicology in the 21st Century", fut mis en place pour apporter des réponses à cette question. A ce jour,  quatre agences gouvernementales (the National Institute of Environmental Health Sciences, the Environmental Protection Agency,  the Food and Drug Administration, and the National Institutes of Health Chemical Genomics Center)  sont impliquées dans ce projet de recherche. Une des approches adoptée est le construction d'un robot automatisé pour tester la toxicité de milliers de substances très rapidement et à moindre coût. En simplifiant, le principe est le suivant : une infime quantité de substance est déposée dans des minuscules puits (ces puits constituent une plaque) où se trouve des cellules (par exemple des cellules de foie  humain, de poisson,...qui sont cultivées au laboratoire). Ces cellules peuvent être modifiées pour émettre une lumière fluorescente si la substance est toxique. Toutes ces plaques sont manipulées par un bras robotique. Tous le système est automatisé. Ainsi, il est possible de tester la toxicité de milliers de substances par jour. Par ailleurs, cette méthode évite d'utiliser des animaux vertébrés (poissons, rats, lapins, ....). A travers cette démarche, il est possible d'obtenir rapidement une première estimation de la toxicité des substances chimiques pour par la suite approfondir les investigations.

Voici une vidéo qui présente ce robot en action :


 

Pour en savoir plus : 

United State Environmental Protection Agency

The CompTox Program

Department of Health and Human Services

Daphnia pulex Genome

4 Février 2011,

Publié par JMB

"The water flea, Daphnia, represents a major taxonomic lineage of aquatic arthropod diversity. Colbourne et al. (p. 555; see the Perspective by Ebert) present Daphnia's tiny genome, which nevertheless contains a large inventory of genes with many duplicated genes and expanded gene families that lack homology to genes in other sequenced genomes."

Source: Science 4 February 2011

 

AlgaeBase

27 Janvier 2010,

Publié par JMB

What is AlgaeBase?

AlgaeBase is a database of information on algae that includes terrestrial, marine and freshwater organisms. At present, the data for the marine algae, particularly seaweeds, are the most complete. For convenience, we have included the sea-grasses even though they are flowering plants.

Limitations

AlgaeBase is often a compromise of taxonomic opinions that may or may not reflect your particular conclusions. It is also a work in progress, and much of the data is incomplete. Feel free to use the information and images included here, but do please cite AlgaeBase in your publications or presentations. This helps to raise money in order to maintain the service. Please also realise that AlgaeBase is made available in its incomplete form and is purely meant as a aid to taxonomic studies and not a definitive source in its own right. You should always check the information included prior to use.

Contributors

Many organisations and people have, funded supported and contributed to AlgaeBase since its small beginnings on 20 March 1996. A full list is here.

More informations here

Chironomus riparius en écotoxicologie

8 Janvier 2010,

Publié par JMB

Chironomus-adulte-et-Nelly-Dal-Pos.jpgParmi les macro-invertébrés benthiques, Chironomus riparius est une espèce modèle communément utilisée en écotoxicologie pour évaluer la toxicité du sédiment (à gauche, une photo d'adultes). En effet, les raisons motivant son utilisation sont : (1) son ubiquité et son abondance (Environnement Canada, 1997), (2) son rôle-clé dans la structure et le fonctionnement des écosystèmes aquatiques, (3) son contact direct avec le sédiment lors des phases de développement larvaire (Goodyear K.L. et McNeill S., 1999, Thomas P. et Liber K., 2001), (4) sa relative facilité d’élevage en condition de laboratoire (Environnement Canada, 1997, OECD, 2001), (5) son cycle de vie - d'une durée totale de 20 à 30 jours à 21°C - permettant l'étude de scenarii d’exposition chronique d’une ou plusieurs générations, sur une période relativement courte.

Son cycle de vie se décompose en quatre stades de développement : l’œuf, la larve, la nymphe et l’imago (Armitage et al., 1995).

Les femelles chironomes pondent une série d’œufs enrobés d’un manteau mucilagineux appelé masse. Une femelle ne pond qu’une masse d’œuf au cours de sa vie (Ducrot V., 2005). Après l’éclosion des œufs, les larves restent dans la masse et consomment le matériel mucilagineux, puis s’enfouissent dans le sédiment. La phase larvaire se décompose en 4 phases distinctes (Environnement Canada, 1997), séparés par une mue :

- les larves du 1er stade (durée 4 - 7 jours) sont couleur crème,

- durant le 2nd stade larvaire (durée 4 - 7 jours), la larve initie la production d’hémoglobine et devient rose,

- au 3ème stade (durée 4 - 7 jours), les larves prennent une couleur rouge vif typique,

- au 4ème stade, les larves (durée 4 - 7 jours) ont un corps rouge vif alors que la tête est brun jaunâtre et les ocelles noirs. C’est à la fin de ce stade que la larve mue en nymphe.

Les nymphes de Chironomidae quittent ensuite le sédiment pour atteindre la surface de l’eau, où le processus d’émergence est rapide (quelques minutes). L’émergence des imagos est bimodale, les mâles se développant plus vite que les femelles (Pascoe D. et al., 1989). Les adultes vivent quelques jours pendant lesquels ils cherchent à se reproduire et se disperser.

 

 

Caenorhabditis elegans WWW Server

3 Septembre 2009,

Publié par JMB

Caenorhabditis elegans is a small (about 1 mm long) soil nematode found in temperate regions. In the 1960's Sydney Brenner began using it to study the genetics of development and neurobiology. Since then the community of C elegans researchers has expanded several thousands. See Mark Blaxter's introduction to Caenorhabditis elegans for more information.

On-line C. elegans Resources: here


fluorescent GFP crawling C. elegans worm
Fluorescent worms crawling

from The Morimoto lab

The Earthworm Research Group

31 Août 2009,

Publié par JMB

"The Earthworm Research Group (ERG) is based in the School of Built and Natural Environment at the University of Central Lancashire, in Preston, UK. The ERG has existed as an entity for five years or so, but members of the group have been engaged in this area of research for more than twenty years. We regard ourselves as one of the focal points in this area and welcome contact with respect to collaborative research or simply to answer earthworm-related questions.

The ERG was founded by Drs Kevin Butt and Chris Lowe and has worldwide members and associates.

Research

The last 25 years has seen an enormous expansion in earthworm research with the development of potential profit-related applications in vermiculture and organic waste processing. More recently applied research has investigated the role of earthworms in land restoration, eco-toxicology and environmental monitoring. Major advances have therefore been made in the area of earthworm research but despite this, many fundamental questions still remain unanswered. There is still scope to undertake investigations into a group of organisms which have profound effects on soils.

The ERG has worked extensively with earthworm species from across Britain and from numerous northern temperate regions. Research has concentrated on the practical application of earthworms in areas such as soil restoration, organic waste management, bio-monitoring and eco-toxicology. Current overseas projects are linked with Finland, Ireland, Italy, Poland, Spain and the USA."

Sharleen SPITERI: Stop i don't love you anymore

LE DÉVELOPPEMENT ET LA MORT DES CELLULES

6 Mars 2009,

Publié par JMB

Source : Les années lumières
Journaliste: Pauline Vanasse

LE NOBEL DE MÉDECINE 2002 :
LE DÉVELOPPEMENT ET LA MORT DES CELLULES

Sidney Brenner
John Sulston
Robert Horvitz

Les Britanniques Sydney Brenner et John Sulston ainsi que l'Américain Robert Horvitz ont reçu conjointement en 2002 le prix Nobel de médecine pour leurs découvertes sur la régulation génétique du développement des organes et de la mort programmée des cellules.

Des multitudes de cellules se forment constamment dans notre organisme. En parallèle, des cellules meurent. Cette mort programmée est la clé du développement normal de l'organisme.

Les lauréats ont utilisé le ver nématode Caenorhabditis elegans pour suivre la division des cellules et leur différenciation, de l'œuf fécondé à l'adulte.

Au cours de leurs recherches, les scientifiques ont identifié les gènes qui régissent le développement et la mort programmée des cellules.

Ces découvertes sont d'une grande importance pour la recherche médicale.

Elles ont notamment permis de mieux comprendre les origines d'un bon nombre de maladies.


Pauline Vanasse
nous parle des 3 lauréats et de leurs travaux. Elle a interviewé Siegfried Hekimi, chercheur en génétique moléculaire de l'Université McGill à Montréal : lien

 

Quand génétique rime avec longévité

6 Mars 2009,

Publié par JMB

Source : Radio-Canada
Mise à jour le samedi 26 octobre 2002, 20 h 47 .
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Des chercheurs de l'Université de Californie à San Francisco (UCSF) ont réussi à doubler la longévité d'un petit ver de terre par une modification génétique, tout en évitant les effets indésirables habituels qui affectent les capacités de reproduction. La technique utilisée consiste à modifier certains gènes qui régularisent l'activité hormonale, communs à de nombreuses espèces, dont l'humain.

La méthode, expérimentée avec un ver Caenorhabditis elegans d'un millimètre de long, a permis de désactiver un groupe de gènes (daf-2 et daf-16) à différentes étapes de vie de l'animal, pour étudier leurs effets sur la longévité.

D'autres travaux avaient démontré que la désactivation partielle du gène daf-2 permettait de doubler la longévité du ver. Le gène encode un récepteur d'insuline ainsi qu'une hormone facteur de croissance. Ce gène affecte également la reproduction. Mais la nouvelle recherche montre que le gène agit de différentes façons à différents stades de la vie pour contrôler la reproduction ou la longévité, ce qui a permis aux scientifiques de découpler ces deux fonctions.

 
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Un ver très populaire qui fait la «Une» de la revue Science.
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Si le gène daf-2 est désactivé juste après la naissance, les vers vivent deux fois plus longtemps mais se reproduisent mal. Par contre, si ce gène peut fonctionner normalement jusqu'au début de l'âge adulte, puis est désactivé, les vers ont une vie prolongée tout en se reproduisant normalement. Le ver Caenorhabditis elegans était déjà connu pour ses records de longévité et, plus récemment, pour avoir partagé la vedette avec les trois chercheurs récompensés par le prix Nobel de médecine 2002. Ce nématode est en effet un modèle de laboratoire hors pair pour l'étude des gènes et des mécanismes cellulaires. Cette étude est publiée dans la revue américaine Science.

The Chironomus Newsletter

3 Mars 2009,

Publié par JMB

The CHIRONOMUS Newsletter on Chironomidae Research (ISSN 0172-1941) is devoted to all aspects of chironomid research and aims to be an updated news bulletin for the Chironomidae research community. The newsletter is published yearly in October, is open access, and can be downloaded free from this website. Research articles for the CHIRONOMUS Newsletter are subject to peer review. The newsletter also contains a current bibliography that is maintained by Odwin Hoffrichter, please send complete references of your new Chironomidae publications to him. Submission deadline for contributions to the newsletter is July 1.