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par Sarah-Laure Rincourt

Description, explication et comment on procède

La technique d’autoradiographie a pour objectif de marquer  une molécule spécifique (celle-ci se trouvant le plus souvent dans une cellule spécifique) avec de la radioactivité. Le marquage facilite la découverte de l’emplacement de la molécule au niveau des organites cellulaires.

La molécule qu’on recherche va être marquée par certains isotopes radioactifs*. Ceux-ci deviennent les marqueurs ou traceurs de la molécule dans la cellule.

En plus de connaître l’emplacement de la molécule on souhaite connaître son emplacement et son déplacement au cours du temps.

Ici un exemple (cliquer sur le lien pour voir l’animation) avec une leucine radioactive (la leucine étant un acide animé): on cherche dans des cellules où sont ces molécules de leucine, à quoi elles servent et dans quelle protéine elle sera utilisée.

Pour les trouver, on utilise alors l’autoradiographie.

Cet animation explique aussi comment se déroule l’autoradiographie.

http://svt.ac-creteil.fr/archives/Media/Med1S/Autoradiographie/autoradiographie.htm

Remarque: Après avoir tué les cellules (pour pouvoir analyser l’emplacement de la leucine à un temps t ) les rayons utilisés lors de l’autoradiographie pour analyser le stade des cellules sont les rayons gamma et les particules beta (voir le cours de radioactivité de première) .

Aide

- Un isotope (par exemple un carbone avec 14 neutrons) est un atome qui a les mêmes propriétés chimiques que les corps équilibrés (exemple un carbone avec 12 neutrons) puisque le nombre d’électrons et leur répartition dans les différentes couches sont identiques.  = “ même place, même case dans la classification périodique des éléments”

De plus certains isotopes sont stables mais ce n’est pas le cas de tous, on dit que se sont des isotopes radioactifs. En effet l’excès de matière dans le noyau entraîne un déséquilibre et déclenche la transformation d’un neutron en proton plus un électron. Après cette transformation le proton supplémentaire apparu fait changer la nature de l’atome ( le carbone 14 devient de l’azote a 14 neutrons et une émission béta moins).

Il faut savoir qu’un isotope n’est pas radioactif en permanence.  De plus c’est l’émission de béta qui le rend visible. Il se comporte comme l’atome stable et n’est donc pas détectable jusqu’au moment, imprévisible où il y a la transformation.

Des exemples d’autoradiographie avec des images

On peut localiser dans un tissu une activité de l’organe étudié.

 Exemple : On cherche a mettre en évidence l’utilisation de dioxyde de carbone dans la photosynthèse. On prend une feuille d’érable que l’on place dans une atmosphère dans laquelle on a mis du dioxyde de carbone radioactif.

On obtient les résultats suivants : Les zones foncées sur l’image de droite correspondent à la présence de dioxyde de carbone radioactif.

On peut déduire de cette expérience que la photosynthèse a lieu dans les zones où on trouve le dioxyde de carbone radioactif, c’est à dire en bordure des nervures de la feuille.

Les deux photographies ci-dessus présentent des autoradiographies de cellules qui ont été cultivées en présence d’un précurseur radioactif spécifique de l’ARN. Chaque tache noire repère un endroit où se trouve de l’ARN ayant incorporé le précurseur radioactif.

Des cellules animales sont cultivées sur un milieu contenant de l’uracile radioactif.
a. Autoradiographie après culture sur milieu radioactif pendant 15 minutes.
b. Autoradiographie après culture sur milieu radioactif pendant 15 minutes puis transfert sur un milieu de culture non radioactif pendant une heure et demie.
L'ARN est formé dans le noyau (a) mais, contrairement à l'ADN, on le retrouve peu après dans le cytoplasme (b).

 On peut donc observer que l’ARN radioactif se déplace.

Sources
http://documents.irevues.inist.fr/bitstream/handle/2042/9156/ASTER_1989_8_81.pdf?sequence=1 Page 6:

http://svt.enligne.free.fr/spip.php?article24

http://www8.umoncton.ca/umcm-gauthier_didier/siitub/radautofluo.html

http://fr.wikibooks.org/wiki/Photographie/Techniques_scientifiques/Autoradiographie

http://www.lfmadrid.net

http://raymond.rodriguez1.free.fr/Textes/1s13.htm

Résumé

L’autoradiographie est une technique de laboratoire permettant de localiser des molécules sur une préparation microscopique. Les cellules sont mises en culture dans un milieu contenant un substrat radioactif. Pour localiser une protéine, on utilise un acide aminé (par exemple la leucine) où des atomes d’hydrogène sont radioactifs. Les cellules incorporent ce substrat à leurs propres molécules qui deviennent alors radioactives, on dit qu’elles sont marquées.
Quand la culture s’est développée les cellules sont lavées de manière à éliminer toute trace de substrat radioactif non incorporé à une molécule. Par exemple toute trace d’acide aminé radioactif non incorporé à une protéine.
On réalise enfin une préparation microscopique que l’on dispose sur un film photographique argentique. Celui-ci est impressionné par le rayonnement radioactif. Après développement du film on observe des points noirs sur les clichés aux endroits où se trouvent les molécules marquées.

par Ambroise Bichot et Amandin Coisne

 Qu’est-ce que c’est?

 L’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) a pour but de donner des images remarquablement claires et détaillées des organes et des tissus internes. L’examen prend en général de 15 à 45 minutes. L’IRMf aide les radiologues à examiner de près l’anatomie du cerveau, mais elle peut aussi les aider à déterminer de façon précise quelle partie du cerveau gère les fonctions cruciales comme la pensée, la parole, le mouvement et la sensation. Ces renseignements sont indispensables lorsqu’on planifie une chirurgie ou d’autres interventions. Cette technique permet également d’identifier les tumeurs au cerveau, les AVC.

 À quoi ça ressemble?

L’appareil ressemble à un aimant cylindrique fermé, dans lequel le patient est étendu sans bouger pendant quelques minutes.

 Comment ça fonctionne?

 Lorsqu’une zone du cerveau est active, ses besoins énergétiques et en oxygène augmentent. Cela provoque donc une augmentation du débit sanguin dans cette zone. L’IRM utilise des ondes radio et électromagnétiques pour obtenir des images du cerveau afin d’ identifier les régions où le débit dans les vaisseaux sanguins augmente, et donc les régions actives .

Dans l’IRMf, le patient effectue une tâche particulière pendant le processus d’imagerie, ce qui augmente le métabolisme dans le secteur du cerveau responsable de cette tâche ce qui se verra sur l’IRMf par une couleur plus chaude (vers le rouge).

Un radiologue analyse ensuite les images obtenues afin d’émettre un diagnostic.

Avantages

- repérer les endroits où le cerveau fonctionne normalement, ce qui permet aux chirurgiens d’éviter ces secteurs lors de la chirurgie du cerveau.

- détecter un accident cardiovasculaire au tout début, de sorte que les médecins peuvent commencer un traitement efficace plus tôt.

- aider les médecins à surveiller la croissance et le fonctionnement des tumeurs au cerveau et guider la planification de la radiothérapie ou autre traitement chirurgical.

- On évite l’exposition à la radiation.

- la détection d’anomalies qui pourraient être obscurcies par les tissus des os avec d’autres méthodes d’imagerie.

Risques

- Un implant non détecté peut être affecté par le fort champ magnétique.

- Dangereux lors de la grossesse

Expérience pour mieux comprendre le fonctionnement de l’IRMf :

On effectue un IRMf montrant l’activité du cerveau au repos : le tableau représente ici le cerveau, et chaque case une zone du cerveau à laquelle est associé un chiffre : 1= activité faible ; 6= activité forte.

Le patient effectue ensuite une tache précise, on mesure a nouveau l’activité cérébrale :

Pour obtenir l’augmentation d’activité du cerveau lorsqu’on passe du repos à une activité précise, on effectue la différence, et on obtient le tableau suivant :

Les zones en rouges sont les zones dont l’activité cérébrales a beaucoup augmenté, donc majoritairement responsables de l’action examinée.

Exemple en images :

Inversion des pôles : pour 2012 ?

par Juliette Roux et Bastian Gras

 Depuis que l'on a découvert que le calendrier des Mayas s'arrête le 21 Décembre 2012, certaines personnes pensent qu'un événement dramatique se produira ce jour là. Plusieurs scénarios catastrophes ont été imaginés, notamment une inversion des pôles, du fait de la dérive du pôle nord magnétique qui a atteint des records ces dernières années. Mais cela se passera-t-il vraiment d'ici de la fin de l'année 2012 ?

Tout d'abord qu'est ce qu'une inversion des pôles ? Il s'agit tout simplement de l'inversion des pôles magnétiques nord et sud. Ce phénomène se produit lorsque le champ dipolaire diminue puis s'annule avant de se reconstituer dans une polarité inverse. Grâce à l'étude des plaques océaniques, on sait que des inversions ont déjà eu lieu dans le passé, et le dernier événement majeur à s'être produit remonte à 780 000 ans. En ce moment et depuis un peu moins de deux décennies, la dérive du pôle nord magnétique atteint des records jamais enregistrés, pas moins de 55 kilomètres par an ! Cette accélération est en effet passée d'une dérive de 15 km/an à 55km/an au milieu des années 1990.

Cependant, Arnaud Chulliat, physicien annonce que « Nous sommes loin de connaître les rouages d'une inversion ». Premièrement, le record de la dérive du pôle nord magnétique n’amènera pas nécessairement à une inversion car le champ magnétique terrestre n'est pas stable et varie régulièrement. De plus, l’inversion du champ magnétique n'est jamais un phénomène brutal à l'échelle humaine. Enfin, bien que l'intensité du champ magnétique a diminué ces dernières années, sa valeur reste encore élevée. Or avant une inversion, le champ perd 90% de sa valeur. Comme l'affirme Julien Aubert, « Si nous vivons une inversion des pôles, nous n'en sommes qu'au début »

Quels impacts pourraient être générés par l’inversion des pôles ?
Tout d’abord, les boussoles, au lieu d’indiquer le nord magnétique, indiqueront le sud magnétique. Tout serait alors inversé ! De plus tous les instruments basés sur le sud magnétique tels que les instruments de vol pour les avions, seront désormais inefficaces. Nous subirons des bombardements cosmiques qui provoqueront des cancers de plus en plus fréquents. Enfin nous auront aussi des orages magnétiques (orages dus au vent solaire ) un peu partout sur la planète et de plus en plus régulièrement, ainsi que des aurores boréales.

C'est justement pour ces raisons qu'un inversion des pôles magnétiques n'aura pas lieu en 2012, et d'après les scientifiques, aucune inversion magnétique n'aura lieu avant 4012 !

Si un événement dramatique a lieu en cette fin d’année, ça ne sera en tout cas pas dû à une inversion des pôles terrestres...

Sources :

Article du magazine Sciences et Avenir de Mars 2012

http://sommeteo.free.fr/inversion_des_poles.htm#chapitre 5

Teste ta méthode !

Le but du jeu, c'est d'arriver un jour à répondre OUI à toutes les propositions présentées ci-dessous... Sans tricher!

Pour cela, il va falloir travailler et se dépasser. Et poser des questions aux profs, ils sont là pour ça.

Le principe du jeu est simple : comptabilise les OUI et les NON, fais-en la somme et va voir les résultats en bas de page.

C'est parti :

OUI ou NON ?

  Maîtriser des connaissances  

          
Je sais restituer une définition ou une explication telle que écrite dans le cours.

      
Je sais expliquer une notion vue en cours avec d'autres mots que ceux employés dans le cours.

 
Je sais rédiger une réponse à une question en faisant appel à plusieurs points du cours.

OUI ou NON ?

  Raisonnement scientifique/ s'informer  

Je sais sélectionner une information dans un document.

  
Je sais décrire une information avec précision.

OUI ou NON ?

  Raisonnement scientifique/ démarche explicative  

     
Je sais expliquer des résultats en utilisant mes connaissances.

Je sais élaborer une hypothèse de travail.

Je sais concevoir un protocole expérimental pour résoudre un problème et/ou vérifier une hypothèse.

     
Je sais faire une synthèse de différentes informations pour construire une réponse claire à un problème.

OUI ou NON ?

  Communiquer  

Je sais construire un graphique.

Je sais construire un tableau.

Je sais faire un schéma à partir d'une observation.

      
Je sais faire un dessin d'observation.

      
Je sais faire un schéma fonctionnel.

Je sais organiser un texte avec introduction, conclusion et plusieurs parties.           

RESULTATS :

Tu as entre 0 et 5 OUI 

Ouille ! Il va falloir délaisser facebook et tout le reste un moment pour remonter la pente. Courage !

Tu as entre 6 et 10 OUI 

C'est pas mal, mais tu peux mieux faire... Lance-toi des challenges pour surmonter les difficultés.

Tu as entre 11 et 14 OUI 

Très bien ! Il ne reste plus qu'à viser le 15 !

Tu as 15 OUI :

Félicitations ! Tu es sûr que t'as pas triché ? Il ne te reste plus qu'à partager ton savoir-faire en aidant les élèves en difficulté de ta classe.