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Bio-informatique - Sciences

La bio-informatique

🖥 La bio-informatique est une science à l’interface des disciplines numériques (informatiques et mathématiques) et des sciences du vivant (biologie, biochimie, microbiologie, écologie, médecine).

En effet, les sciences du vivant génèrent un grand nombre de données qu’il faut traiter pour en tirer les informations les plus pertinentes. Il s’agit du traitement de données en très grande quantité (Big Data) qu’en anglais on nomme biocomputing.

🧬 Elles génèrent surtout des données très complexes à manipuler comme les données génomiques (séquence d’ADN, ou d’ARN). D’ailleurs, historiquement la bio-informatique était uniquement dédiée à l’analyse et la comparaison des données du génome (en anglais bioinformatics).

La bio-informatique permet notamment l’identification de nouveaux gènes impliqués dans certaines maladies, mais aussi la représentation de données sous forme intelligibles et informatives.

La différence entre Phyto et Zooplancton

🤔Vous connaissez la différence entre le Photoplancton et Zooplancton ?

Phytoplancton = plancton végétal. Il est généralement composé de diatomées et d’algues microscopiques unicellulaires. Il consomme du carbone (CO2) et produit sa nourriture grâce à la photosynthèse et dégage l’oxygène (O2) dont nous avons besoin. Rappelez vous : 50% de l’oxygène produit sur la planète !

Quelques espèces de phytoplancton sont toxiques comme certains dinoflagellés qui provoquent des marées toxiques et d’autres émettent de la lumière la nuit dans le sillage des bateaux comme la noctiluque. Magique !

Zooplancton = plancton animal. Il s’agit d’animaux microscopiques, généralement de petits crustacés ou des larves de mollusques marins ou de méduses ou d’étoiles de mer qui dérivent au gré des courants.
Les baleines se nourrissent principalement de zooplancton comme le krill, qu’elle filtre à travers ses fanons.

Les biotechnologies blanches

⚪️ Les biotechnologies blanches sont relatives aux processus industriels. 
Elles consistent en l’emploi de micro-organismes (bactéries, levures) pour la fabrication, la transformation ou la dégradation de molécules grâces à des procédés enzymatiques ou de fermentation dans un but industriel.

🍺 C’est pourquoi les biotechnologies blanches sont les plus anciennes des biotechnologies. Par exemple, la fabrication par fermentation de la bière par les levures remonte à l’Antiquité.
🧪La biocatalyse, aujourd’hui utilise des enzymes (protéines spécialisées) comme catalyseurs de réactions chimiques dans le respect de l’environnement pour produire du papier ou des détergents.

Autre exemple, la production de bioplastiques est possible en utilisant des bactéries capables de transformer des substances organiques (sucres) en biopolymères d’intérêt.

Les biotechnologies bleues

☝🏼Les biotechnologies bleues ou biotechnologies marines s’intéressent aux organismes marins en vue de concevoir ou produire de nouvelles molécules pour la santé, la recherche ou l’agriculture.

🌊 En effet, l’océan représente une mine d’or pour les biotechnologies. Certains organismes marins possèdent des propriétés ou contiennent des ressources qui intéressent la santé, la cosmétique, l’agroalimentaire, ou l’agriculture.

👨🏼‍⚕️ Par exemple, la médecine et la recherche ont été révolutionnées par une enzyme découverte dans le fond des océans près des sources hydrothermales. Elle permet la réplication et l’amplification de l’ADN, et donc son séquençage afin de repérer les maladies génétiques.

🧪 La société de biotechnologie Hémarina a mis au point un transporteur d’oxygène issu d’un ver marin, l’arénicole, utilisé dans les greffes d’organes. Visitez leur site conçu par Anaximandre http://www.hemarina.com !

Certaines colles ont imaginées grâce à l’analyse de l’adhérence des patelles, mollusques accrochés à leur rocher comme un brennig ! (patelle en breton).

Les biotechnologies jaunes


🟡 Les biotechnologies jaunes désignent les technologies liées à la préservation de l’environnement et à la dépollution, comme le traitement des eaux usées, le revalorisation des déchets et résidus solides, l’épuration des gaz résiduels et de l’air ou encore la bioremédiation des milieux pollués (sols, eaux, sédiments).

🌱 Par exemple, il est possible d’utiliser des microorganismes ou des plantes pour dépolluer les sols de métaux lourds ou d’hydrocarbures.

Autre exemple, la production de biocarburants fait partie des biotechnologies jaunes si la régénération de la ressources utilisée est au moins égale à sa consommation.

Les biotechnologies rouges

👨🏼‍⚕️ Les biotechnologies rouges concernent les domaines de la santé, du médicament, du diagnostic, de l’ingénierie tissulaire ainsi que le développement de procédés génétiques ou moléculaires ayant une finalité thérapeutique.

💉 Elles produisent en particulier des vaccins, des antibiotiques, des nouveaux médicaments, ou développent des thérapies régénératives, ou de la thérapie génique pour guérir les maladies génétiques.

🧬 Ce secteur a été révolutionné par les technologies du séquençage de l’ADN et dernièrement par les perspectives sur l’ARNm en matière de vaccin.

🧪Les biotechnologies de la santé concentre 60% du marché ou de l’activité des biotechnologies et 7 Pôles de compétitivité en France sont dédiés secteur pharmaceutique.

Les biotechnologies vertes

🟢 Les biotechnologies vertes concernent la biologie végétale.

🌱Elles tentent de répondre aux défis de l’agriculture afin d’assurer la production alimentaire et énergétique de demain en préservant l’environnement.

🧪 Les biotechnologies vertes reposent sur un ensemble de techniques allant de la culture in vitro aux techniques de biologie moléculaires pour connaître le génome des plantes.

💉 Les domaines d’applications sont relativement vastes comme l’amélioration de la santé des plantes (vaccins), la production de biomatériaux et de biocarburants.

🍃 Certaines biotechnologies végétales utilisent les plantes pour produire des molécules d’intérêt thérapeutique.

Les courants marins

‼️ Alerte sur la régulation climatique par les océans !

Un courant marin est un déplacement horizontal d’eau de mer en surface ou en profondeurs dû aux effets combinés du vent, de la force de Coriolis (rotation de la Terre), et des différences de température et de salinité. Les contours des continents et les reliefs de profondeur ainsi que les interactions entre courants influent sur leur direction, leur température et leur vitesse.

Les courants marins sont interconnectés et forment une sorte de tapis roulant continu.
Il existe de courants chauds comme le Gulf Stream qui apporte sa chaleur au continent Européen, et des courants froids comme le courant du Labrador qui descend en profondeur du Groenland le long des côtes canadiennes.

Les courants participent donc à la régulation du climat sur Terre. Le réchauffement climatique peut perturber certains courants océaniques comme el niño dans le Pacifique en provoquant une augmentation de la température annuelle de 0,3°C.

Préservons nos océans ! Un océan fonctionnel est un gage de survie des espèces vivantes sur Terre !

Les fonds marins : (futur) enjeu climatique ?

🌊 Les fonds marins appelés aussi planchers océaniques ou lithosphère désignent tous les fonds immergés des mers du globe.

Ils sont constitués de plateaux continentaux et de plaines abyssales (grands fonds). Il existe des reliefs comme les dorsales océaniques(monts sous-marins) et des fosses sous-marines.

En plus de nombreuses épaves de navires et d’avions, les fonds sous-marins accueillent tous les câbles océaniques transcontinentaux pour le téléphone notamment.

Ils sont protégés par le droit international contre toute exploitation et appropriation par un état. Les grands fonds sont définis comme un “bien commun” malgré la présence de nombreux nodules poly-métalliques qui attirent bien des convoitises.

Au niveau écologique, les fonds marins abritent des écosytèmes originaux en raison des conditions de température (glaciale) et de pression (élevée) et d’une absence de lumière. Par contre, les cheminées hydrothermales où la température est très élevée hébergent une faune et une flore uniques indépendantes de l’oxygène habituel.

Enfin, les fonds marins sont des puits de carbone et jouent un rôle majeur d’un point de vue géoclimatique.

 

Les océans acteurs du climat mondial

🌞 Le climat fonctionne grâce à l’énergie solaire dont les océans sont le principal récepteur.

🌊 En effet, l‘océan absorbe 60% de la chaleur émise par le soleil. La quantité d’énergie stockée est environ 1000 fois celle de l’atmosphère. Il restitue cette chaleur sur de très longues périodes (plusieurs siècles) par l’intermédiaire des courants marins qui redistribuent l’énergie thermique absorbée.

💨 La circulation océanique est elle-même contrôlée par les vents, la rotation de la terre, ainsi que la température et la salinité. Les courants contribuent à la manière d’un “tapis roulant” à la redistribution de la chaleur à l’échelle de la planète en échangeant en permanence avec l’atmosphère.

🌫 Les vents et les tempêtes sont eux-mêmes générés par les échanges thermiques entre la surface des océans et l’atmosphère. Tout est lié !

🔥 L’excès de chaleur généré par les activités humaines, via l’effet de serre, est absorbé à 93% par l’océan qui atténue l’augmentation de la température en surface. Le réchauffement des océans est bien une réalité avec un effet retard important (quantité de chaleur stockée gigantesque), impactant le climat et l’évolution de celui-ci.

🌪 Plus que jamais, vigilance donc sur nos activités carbonées que l’Océan nous fera payer en ouragan, tempête … ou absence de pluie …☁️

👉🏼 N’oublions pas que les océans jouent un rôle essentiel de régulateur du climat qui lui même aura un impact sur nos vies