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science, 27 septembre 2024, volume 385 numéro 6716

"science",27 septembre 2024, volume 385, numéro 6716

chimiquechimie

extraction et stockage du lithium alimentés par la transpiration solaire

extraction et stockage du lithium basés sur la transpiration solaire

▲ auteurs : yan song, shiqi fang et al.

▲ lien :

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adm7034

▲ résumé :

inspirés par l'extraction sélective d'espèces par la nature pendant la transpiration, nous rapportons un dispositif d'extraction et de stockage du lithium piloté par la transpiration solaire (stles). l’appareil peut utiliser la lumière naturelle du soleil pour extraire et stocker le lithium de la saumure. plus précisément, l'appareil utilise des évaporateurs solaires en couches pour créer un gradient de pression afin d'extraire le lithium en saumure et de le collecter dans une couche de stockage.

des expériences à long terme, de multiples tests de membranes et des évaluations de différentes tailles ont démontré la stabilité, la compatibilité et l'évolutivité du matériau. cette technologie d’exploitation minière solaire offre une voie alternative à l’extraction durable de ressources critiques.

▲ résumé：

inspirés par la capacité de la nature à extraire sélectivement les espèces par transpiration, nous rapportons un dispositif d'extraction et de stockage du lithium alimenté par transpiration solaire (stles) qui peut extraire et stocker le lithium des saumures en utilisant la lumière naturelle du soleil. plus précisément, le dispositif utilise un évaporateur transpirant solaire structuré hiérarchiquement pour créer un gradient de pression, qui permet l'extraction du lithium des saumures à travers une membrane et son stockage dans une couche de stockage vasculaire. des expériences à long terme, divers tests de membrane et différentes évaluations de tailles démontrent la stabilité, la compatibilité et l'évolutivité de stles. cette technologie minière alimentée par l’énergie solaire offre une voie de développement alternative vers l’extraction durable de ressources critiques.

biologiebiologie

un symbiote intestinal auxotrophique adapté à l'hôte induit une immunodéficience muqueuse

les commensaux intestinaux dystrophiques adaptés à l'hôte induisent une immunodéficience muqueuse

▲ auteurs : qiuhe lu, thomas ca hitch et al.

▲ lien :

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adk2536

▲ résumé :

ici, nous démontrons le criblage fonctionnel du microbiote bactérien de souris présentant de faibles niveaux d’immunoglobuline a (iga) intestinale. nous avons identifié une espèce appeléetomasiella immunophilabactéries à gram négatif qui induisent et dégradent les iga dans l’intestin de la souris. portert. immunophilales souris étaient sensibles aux infections et présentaient une mauvaise réparation de la muqueuse.t. immunophilail présente un défaut dystrophique dans la paroi cellulaire bactérienne, du sucre aminé, de l'acide n-acétylmuramique.

il délivre des protéases dégradant les immunoglobulines dans les vésicules de la membrane externe qui dégradent préférentiellement les anticorps des rongeurs avec des chaînes légères kappa plutôt que des chaînes légères lambda. cette étude démontre le rôle des commensaux dans l'immunodéficience, ce qui pourrait avoir des implications sur les maladies humaines.

▲ résumé：

nous montrons un criblage fonctionnel du microbiote bactérien de souris présentant de faibles niveaux d’immunoglobuline a (iga) intestinale ; nous avons identifié une bactérie à gram négatif, proposée comme tomasiella immunophila, qui induit et dégrade les iga dans l'intestin de la souris. souris hébergeant t. immunophila sont sensibles aux infections et présentent une mauvaise réparation de la muqueuse.t. immunophila est auxotrophe pour la paroi cellulaire bactérienne, sucre aminé, acide n-acétylmuramique. il délivre des protéases dégradant les immunoglobulines dans les vésicules de la membrane externe qui dégradent préférentiellement les anticorps des rongeurs avec des chaînes légères kappa mais pas lambda. ce travail indique un rôle des symbiotes dans l’immunodéficience, qui pourrait être applicable aux maladies humaines.

régulation synaptique préfrontale de la pression homéostatique du sommeil révélée par la chimiogénétique synaptique

régulation synaptique préfrontale de la pression homéostatique du sommeil révélée par la chimiogénétique synaptique

▲ auteurs : takeshi sawada, yusuke iino et al.

▲ lien :

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adl3043

▲ résumé :

le sommeil est régulé par des processus homéostatiques, cependant, la base biologique de l'accumulation de la pression du sommeil pendant l'éveil, son déclenchement et sa dissipation reste floue. nous explorons la relation causale entre la force synaptique cellulaire et la puissance delta de l'eeg, indicative d'un stress macroscopique du sommeil, en développant un cadre théorique et des outils moléculaires pour manipuler la force synaptique.

les modèles mathématiques prédisent qu’une force synaptique accrue favorise un « état d’arrêt » des neurones et augmente la puissance delta. nos outils moléculaires, induisant un élargissement de la colonne dendritique et une potentialisation synaptique par translocation de la protéine kalirin-7 induite chimiquement, démontrent que la potentialisation synaptique des neurones excitateurs du cortex préfrontal augmente la quantité de sommeil et la puissance delta des mouvements oculaires non rapides. ainsi, la force synaptique des neurones excitateurs du cortex préfrontal détermine le stress du sommeil chez les mammifères.

▲ résumé：

le sommeil est régulé par des processus homéostatiques, mais la base biologique de la pression du sommeil qui s’accumule pendant l’éveil, déclenche le sommeil et se dissipe pendant le sommeil reste insaisissable. nous avons exploré une relation causale entre la force synaptique cellulaire et la puissance delta de l'électroencéphalographie indiquant la pression de sommeil au niveau macro en développant un cadre théorique et un outil moléculaire pour manipuler la force synaptique. le modèle mathématique prédit qu’une force synaptique accrue favorise « l’état d’arrêt » neuronal et augmente la puissance delta. notre outil moléculaire (translocation chimiquement induite de kalirin-7, syncit-k), qui induit une hypertrophie de la colonne dendritique et une potentialisation synaptique par translocation chimiquement induite de la protéine kalirin-7, a démontré que la potentialisation synaptique des neurones excitateurs dans le cortex préfrontal ( pfc) augmente la quantité de sommeil avec mouvements oculaires non rapides et la puissance delta. ainsi, la force synaptique des neurones excitateurs du pfc dicte la pression du sommeil chez les mammifères.

la mutation d'une région flexible de la protéine rsv f peut stabiliser la conformation de préfusion

conception de mutation pour la stabilité conformationnelle de la protéine rsv f avant la fusion basée sur la modification d'une région flexible

▲ auteurs : yu liang, shuai shao et al.

▲ lien :

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp2362

▲ résumé :

nous proposons une stratégie de mutagenèse pour empêcher la protéine rsv f d'être dans son état pré-f en bloquant les changements locaux dans la structure protéique qui accompagnent les réarrangements conformationnels à grande échelle. nous avons généré une série de mutants et les avons criblés in vitro pour évaluer leur potentiel à former un pré-f stable.

dans les expérimentations animales, l'immunogénicité d'une protéine f mutante représentative a provoqué des niveaux d'anticorps neutralisants et une protection contre les lésions pulmonaires induites par le rsv comparables au ds-cav1 du pré-f utilisé dans les vaccins homologués.

▲ résumé：

nous présentons une stratégie de mutagenèse pour arrêter la protéine f du rsv dans son état pré-f en bloquant les changements localisés dans la structure protéique qui accompagnent les réarrangements conformationnels à grande échelle. nous avons généré une série de mutants et les avons criblés in vitro pour évaluer leur potentiel à former un pré-f stable. chez les animaux, l'immunogénicité d'une protéine f mutante représentative, avec une conformation confirmée par cryo-microscopie électronique, a provoqué des niveaux d'anticorps neutralisants et une protection contre les lésions pulmonaires induites par le rsv comparables à ceux de ds-cav1, un pré-f utilisé dans un vaccin homologué.

sciences de la terresciences de la terre

quatre décennies de données sur l'enchevêtrement des phoques moines d'hawaï révèlent les avantages de l'élimination des débris de plastique

quarante années de données sur l'enchevêtrement des phoques moines d'hawaï révèlent les avantages de l'élimination des débris de plastique

▲ auteurs : jason d. baker, thea c. johanos et al.

▲ lien :

https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado2834

▲ résumé :

les engins de pêche abandonnés peuvent nuire aux espèces et aux écosystèmes marins. divers programmes de nettoyage ont été mis en place pour atténuer les dommages causés par ces débris plastiques océaniques. mais à notre connaissance, les bénéfices de ces efforts pour les espèces et les écosystèmes marins doivent encore être prouvés empiriquement.

nous avons examiné les enregistrements d'enchevêtrement de débris marins du phoque moine d'hawaï plus de 40 ans avant et après le début des efforts d'élimination des débris marins à grande échelle dans les îles du nord-ouest d'hawaï, montrant que les taux d'enchevêtrement ont diminué de manière significative là où les efforts d'élimination des débris étaient les plus concentrés. le retrait à grande échelle et durable des engins de pêche abandonnés profite aux écosystèmes marins et a le potentiel de transformer les efforts de restauration écologique.

▲ résumé：

les engins de pêche abandonnés, perdus ou rejetés nuisent aux espèces et aux écosystèmes marins. pour atténuer la destruction provoquée par ces débris plastiques océaniques, divers programmes de nettoyage ont été mis en place, même si, à notre connaissance, les avantages de tels efforts pour les espèces et les écosystèmes marins n'ont pas encore été démontrés empiriquement. nous avons examiné plus de 40 ans de registres d'enchevêtrement de débris marins de phoques moines hawaïens avant et après le lancement d'efforts d'élimination des débris marins à grande échelle dans les îles du nord-ouest d'hawaï, démontrant une réduction substantielle des taux d'enchevêtrement là où les efforts d'élimination des débris étaient les plus concentrés. le retrait à grande échelle et durable des engins de pêche abandonnés, perdus ou rejetés profite de manière significative aux écosystèmes marins et peut potentiellement transformer les efforts de restauration.

l’enfouissement du bois vieux de 3 775 ans soutient la « voûte en bois » comme méthode durable d’élimination du carbone

un enterrement en bois datant d'il y a 3 775 ans prouve que les « tombes en bois » pourraient être une méthode durable d'élimination du carbone

▲ auteurs : ning zeng, xinpeng zhao et al.

▲ lien :

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adm8133

▲ résumé :

la photosynthèse terrestre élimine chaque année six fois la quantité de dioxyde de carbone émise par les combustibles fossiles. cependant, par décomposition, la majeure partie du carbone est rejetée dans l’atmosphère. nous avons découvert à 2 mètres sous terre une bûche ancienne vieille de 3 775 ans et elle a été préservée bien plus longtemps que prévu. le bois est presque parfaitement conservé, avec moins de 5 % de perte de carbone par rapport aux échantillons modernes. la raison de son absence de pourriture peut être la faible perméabilité du sol argileux dense du lieu de sépulture.

nos observations suggèrent qu'une approche hybride d'ingénierie naturelle pour l'élimination du carbone pourrait être obtenue en enfouissant la biomasse ligneuse dans un environnement anoxique similaire. nous estimons qu’en utilisant la technologie existante, optimisée à un faible coût de 30 à 100 dollars par tonne, le potentiel mondial de stockage pourrait atteindre 10 milliards de tonnes de dioxyde de carbone par an.

▲ résumé：

six fois plus de dioxyde de carbone (co2) est éliminé chaque année par la photosynthèse terrestre que par les émissions de combustibles fossiles. cependant, le carbone est en grande partie rejeté dans l’atmosphère par décomposition. nous avons trouvé une bûche de bois ancienne vieille de 3 775 ans enfouie à 2 mètres sous terre et qui a été préservée bien au-delà de sa durée de vie prévue. le bois présentait une conservation quasi parfaite, avec une perte de carbone inférieure à 5 % par rapport à un échantillon moderne. l’absence de pourriture est probablement due à la faible perméabilité du sol argileux compact du lieu de sépulture. notre observation suggère une approche hybride d’ingénierie naturelle pour l’élimination du carbone en enfouissant la biomasse ligneuse dans des environnements anoxiques similaires. nous estimons un potentiel de séquestration global pouvant atteindre 10 gigatonnes de co2 par an avec la technologie existante à un faible coût de 30 à 100 dollars par tonne après optimisation.