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Pourquoi l'hydre est-elle biologiquement immortelle ?

Pourquoi l'hydre est-elle biologiquement immortelle ?



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J'ai entendu dire que le Hydre organisme est biologiquement immortel (plus tard, j'ai découvert qu'il y avait plus d'organismes immortels). Maintenant je sais que son immortalité est liée à sa télomérase. Le fait est que nous avons tous de la télomérase, mais nous vieillissons et Hydre non. Quelles sont les protéines (notamment la télomérase) liées au vieillissement chez l'homme et Hydre et comment fonctionnent-ils différemment?


L'hydre n'est qu'un des nombreux organismes immortels. C'est-à-dire que toutes leurs cellules se divisent pour toujours - il n'y a aucune sénescence (mort cellulaire planifiée) dans aucune de leurs cellules. Fait intéressant, les hydres qui se reproduisent sexuellement vieillissent et meurent, mais la reproduction asexuée semble être immortelle. Les animaux immortels se reproduisent plus souvent de manière asexuée… c'est peut-être uniquement parce que l'immortalité est devenue très tôt impopulaire dans l'évolution et n'a peut-être pas développé la sénescence comme l'ont fait les autres animaux, ou l'a perdue alors qu'elle n'était pas si intégrée à la vie.

Bien que l'hydre immortelle semble également partager la répétition des télomères (TTAGGG)n, il n'y a pas encore de données sur comment ou si elles évitent l'épuisement des extrémités chromosomiques. Ces données suggèrent la possibilité que la sénescence ou la mort d'individus et de colonies asexuées puisse en partie résulter d'un échec à maintenir les extrémités chromosomiques qui sont restaurées en passant par un cycle de reproduction sexuelle.

Il n'est donc pas clair si les télomères sont protégés chez les hydres et autres animaux immortels. Je suppose qu'ils n'ont probablement pas de télomérase active s'ils sont vraiment immortels, bien qu'il soit possible que les télomères soient raccourcis et réparés.

Il y a d'autres facteurs qui sont censés être importants pour l'immortalité. La levure et les eucaryotes célibataires ne sont pas individuellement immortels ; une cellule mère individuelle ne peut se diviser qu'un nombre limité de fois. Bien que les hydres ne soient pas un sujet de recherche populaire, des efforts concertés ont été déployés pour essayer de comprendre la mortalité des levures et plusieurs mécanismes sont mis en évidence.

Puisqu'il n'y a pas de lignée germinale dans les organismes unicellulaires (ils n'ont qu'une copie de leur génome à partir de laquelle se reproduire), le raccourcissement télomérique ne serait pas un mécanisme utile pour le vieillissement ; Il a été démontré que la restriction calorique prolonge la fission et le bourgeonnement de la levure en activant des voies qui ralentissent le vieillissement en protégeant contre le stress et en ralentissant la reproduction. Toutes ces découvertes ont des parallèles forts dans le travail sur le vieillissement chez les animaux, qui est actuellement un sujet brûlant.

La découverte de ces voies encourage une forte pensée que le vieillissement et la sénescence sont une adaptation évolutive plutôt qu'une nécessité biologique.

Nos connaissances actuelles suggèrent qu'un programme apoptotique a évolué chez les micro-organismes comme une stratégie de survie bénéfique pour le groupe. Ce programme dépend de voies cellulaires telles que les voies Sch9, Tor1 et Ras/PKA et son activation réduit la protection et la maintenance cellulaires et augmente le niveau de production de superoxyde, ce qui contribue à son tour aux dommages et à la mort des cellules. Le superoxyde augmente également les dommages à l'ADN et la fréquence des mutations dans les cultures vieillissantes… Le vieillissement et l'apoptose sont intrinsèquement liés chez la levure et les mécanismes qui les causent viennent de commencer à être élucidés… fourniront des informations importantes pour comprendre la biologie fondamentale du vieillissement chez d'autres espèces et enquêter l'hypothèse controversée qu'un « programme de vieillissement » pourrait être conservé chez les eucaryotes supérieurs.

Il y a une question ouverte quant à savoir si une levure immortelle pourrait être conçu être immortel. Une équipe de l'Institut Max Planck a fait beaucoup de travail des pieds et a trouvé une souche qui, selon eux, ne semble pas non plus entraîner de mortalité individuelle.

Cela indique donc que l'immortalité pourrait ne pas être une nécessité pour une cellule ou peut-être même pour des animaux. Parfois, même les cellules animales et humaines peuvent être amenées à revenir à un état immortalisé, bien que cela soit généralement le résultat de réarrangements cancéreux du génome.

C'est un domaine riche et il y a aussi beaucoup d'idées axées sur la télomérase. Peut-être que quelqu'un peut poster quelque chose dans ce sens.


En fait, la plupart des cellules adultes n'expriment pas la télomérase ou ne l'expriment qu'à des niveaux très faibles. La telmoérase n'est fortement exprimée que dans les cellules qui ont besoin de se diviser (par exemple, les cellules souches), les "immortalisant". En fait, les lignées cellulaires humaines avec lesquelles les scientifiques travaillent peuvent être « immortalisées » par l'activation de la télomérase (avec d'autres choses).

Vous pouvez donc vous demander : pourquoi ne pas activer la télomérase en permanence dans toutes les cellules ? Eh bien, permettre à une cellule de se reproduire facilement peut être une très mauvaise chose… c'est exactement ce que fait le cancer. En effet, une des choses qu'un cancer doit faire est d'activer les télomérases pour pouvoir se développer. C'est aussi pourquoi les lignées cellulaires cancéreuses sont « immortelles ». Cela suggère également une thérapie potentielle contre le cancer - ciblant la télomérase - qui est actuellement poursuivie expérimentalement.


L'activité de la télomérase n'est qu'une facette (probablement mineure) du vieillissement. Il faut bien plus qu'une simple réparation finale de l'ADN pour maintenir en vie un organisme complexe, en particulier les mammifères. Juste quelques problèmes sur le dessus de ma tête:

  • réparer le stress oxydatif de l'ADN et des protéines
  • réparer les dommages causés par les UV à l'ADN
  • garder les cellules propres des débris comme l'accumulation d'agrégats de protéines (pensez aux dépôts amyloïdes comme dans la maladie d'Alzheimer)
  • remplacer les cellules mortes sans compromettre le tissu dans lequel elles se trouvent

Pour un livre solidement scientifique, court, mais très lisible sur le sujet, j'ai personnellement aimé "Understanding Ageing" de Robin Holliday. Pour avoir été publié en 1995, il est toujours d'actualité. Il avait un livre plus tard qui n'était pas aussi bon (Aging: The Paradox of Life: Why We Age, publié en 2010). C'est en grande partie parce qu'il était assez redondant par rapport au premier ; nous connaissons ces problèmes depuis longtemps et avons fait assez peu de progrès sur eux.

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Une partie de la façon dont l'hydre peut s'en tirer avec une immortalité apparente est sa prolifération constante de cellules souches et sa capacité à régénérer des parties entières du corps. Cela contourne beaucoup des problèmes ci-dessus (théoriquement, mais je ne suis pas un expert en hydres). De nombreuses copies de l'ADN sont stockées séparément, donc si une copie est endommagée de manière irréversible, elle peut simplement être détruite. La plupart (sinon tous) des organes humains ont des réserves similaires de cellules souches actives. Il n'y a pas une seule source universelle (en dehors du sperme et des ovules), mais cela est moins important tant que l'ensemble de l'approvisionnement en cellules souches n'est pas compromis par des dommages importants aux organes.

La deuxième partie est cependant beaucoup, beaucoup plus difficile pour les humains. Alors que certains tissus (par exemple les muscles) peuvent facilement remplacer les cellules mortes, c'est beaucoup plus difficile dans d'autres, comme le cerveau. Vous n'avez pas seulement à remplacer une cellule morte, mais toutes ses connexions à toutes les autres cellules. Et vraiment, le cerveau est ce à quoi tout cela se résume, et une crise d'identité chez les humains. Je m'en fiche si vous remplacez mon foie et mon bras gauche, mais comment remplacez-vous le cerveau ? Je suppose que nous passons beaucoup plus de temps à maintenir des cellules individuelles en vie, car nous ne pouvons pas les remplacer.

Si vous coupez une étoile de mer en deux, vous obtenez deux étoiles de mer et vous aurez du mal à dire laquelle est l'originale. Est-ce la même étoile de mer si vous avez remplacé les bras 3 fois et le corps 2 fois ?

Si vous coupiez un humain en deux au centre et que nous pouvions tout régénérer comme par magie, vous obtiendriez deux personnes très différentes l'une de l'autre et l'original. Le problème étant qu'il n'y a aucun moyen de reconstruire les connexions ; vous auriez juste un cerveau vide à remplir.


Résoudre le mystère du vieillissement : le gène de longévité rend Hydra immortel et les humains vieillissent

Pourquoi vieillissons-nous ? Quand meurt-on et pourquoi ? Existe-t-il une vie sans vieillir ? Pendant des siècles, la science a été fascinée par ces questions. Maintenant, des chercheurs de Kiel (Allemagne) ont examiné pourquoi le polype Hydra est immortel – et ont découvert de manière inattendue un lien avec le vieillissement chez l'homme.

L'étude menée par l'Université de Kiel en collaboration avec le Centre médical universitaire du Schleswig-Holstein (UKSH) sera publiée cette semaine dans le Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS).

Hydra - mystérieusement immortelle

Le petit polype d'eau douce Hydra ne montre aucun signe de vieillissement et est potentiellement immortel. Il y a une explication biologique assez simple à cela : ces animaux se reproduisent exclusivement par bourgeonnement plutôt que par accouplement. Une condition préalable à une telle reproduction uniquement végétative est que chaque polype contienne des cellules souches capables de prolifération continue. Sans ces cellules souches, les animaux ne pourraient plus se reproduire. Du fait de son immortalité, Hydra fait l'objet de nombreuses études sur les processus de vieillissement depuis plusieurs années.

Vieillissement chez l'homme

Lorsque les gens vieillissent, de plus en plus de leurs cellules souches perdent la capacité de proliférer et donc de former de nouvelles cellules. les tissus vieillissants ne peuvent plus se régénérer, c'est pourquoi par exemple les muscles déclinent. Les personnes âgées ont tendance à se sentir plus faibles parce que leurs muscles cardiaques sont également affectés par ce processus de vieillissement. S'il était possible d'influencer ces processus de vieillissement, les humains pourraient se sentir mieux physiquement plus longtemps. L'étude des tissus animaux tels que ceux d'Hydra - un animal plein de cellules souches actives pendant toute sa vie - peut fournir des informations précieuses sur le vieillissement des cellules souches en tant que tel.

Gène de longévité humaine découvert à Hydra

"Étonnamment, notre recherche du gène qui rend Hydra est immortel nous a conduits au soi-disant gène FoxO", explique Anna-Marei Böhm, doctorante et premier auteur de l'étude. Le gène FoxO existe chez tous les animaux et les humains et est connu depuis des années. Cependant, jusqu'à présent, on ne savait pas pourquoi les cellules souches humaines deviennent moins nombreuses et inactives avec l'âge, quels mécanismes biochimiques sont impliqués et si FoxO a joué un rôle dans le vieillissement. Afin de trouver le gène, le groupe de recherche a isolé les cellules souches d'Hydra, puis a criblé tous leurs gènes.

Mécanisme d'immortalité d'Hydra révélé

L'équipe de recherche de Kiel a examiné FoxO dans plusieurs polypes génétiquement modifiés : Hydra avec FoxO normal, avec FoxO inactif et avec FoxO amélioré. Les scientifiques ont pu montrer que les animaux sans FoxO possèdent beaucoup moins de cellules souches. Fait intéressant, le système immunitaire des animaux avec FoxO inactif change également de manière drastique. "Des changements drastiques du système immunitaire similaires à ceux observés à Hydra sont également connus chez les humains âgés", explique Philip Rosenstiel de l'Institut de biologie moléculaire clinique de l'UKSH, dont le groupe de recherche a contribué à l'étude.

FoxO allonge également la vie humaine

"Notre groupe de recherche a démontré pour la première fois qu'il existe un lien direct entre le gène FoxO et le vieillissement", explique Thomas Bosch de l'Institut zoologique de l'Université de Kiel, qui a dirigé l'étude Hydra. Bosch poursuit : "FoxO s'est avéré particulièrement actif chez les centenaires - les personnes âgées de plus de cent ans - c'est pourquoi nous pensons que FoxO joue un rôle clé dans le vieillissement - non seulement chez Hydra mais aussi chez les humains." Cependant, l'hypothèse ne peut pas être vérifiée sur l'homme, car cela nécessiterait une manipulation génétique de l'homme. Bosch souligne cependant que les résultats actuels sont encore un grand pas en avant pour expliquer comment les humains vieillissent. Par conséquent, la prochaine étape doit être d'étudier le fonctionnement du gène de longévité FoxO chez Hydra et la manière dont les facteurs environnementaux influencent l'activité de FoxO.

Sans cellules souches, nous mourons tous

Scientifiquement, l'étude a deux conclusions majeures : D'une part, elle confirme que le gène FoxO joue un rôle déterminant dans le maintien des cellules souches. Il détermine ainsi la durée de vie des animaux, des cnidaires aux humains. D'autre part, l'étude montre que le vieillissement et la longévité des organismes dépendent en réalité de deux facteurs : le maintien des cellules souches et le maintien d'un système immunitaire fonctionnel.


Gène de longévité qui rend l'Hydre immortelle identifiée

L'hydre est un petit animal que l'on peut trouver dans à peu près n'importe quel étang d'eau douce, mesurant à peine quelques millimètres de long, qui attire l'attention des scientifiques depuis des années en raison de ses extraordinaires capacités de régénération. L'hydre est considérée comme biologiquement immortelle - elle ne meurt pas de vieillesse - bien qu'un consensus scientifique n'ait pas encore été atteint. Les scientifiques qui étudient le polype Hydra affirment qu'ils savent maintenant comment la créature échappe à la sénescence après avoir découvert un gène clé. On pense également que ce gène est lié au vieillissement chez l'homme.

L'immortalité potentielle de l'animal est rendue possible par son système reproducteur. L'hydre est un être asexué et ne s'accouple pas, au lieu de cela, il se reproduit en produisant des bourgeons dans la paroi du corps, qui deviennent des adultes miniatures et se détachent simplement lorsqu'ils sont matures. Un consensus scientifique populaire a montré que les animaux qui se reproduisent plus tard et moins fréquemment ont tendance à vivre plus longtemps. L'hydre, cependant, commence à se reproduire presque immédiatement.

Le professeur de biologie Daniel Martínez était au début extrêmement sceptique quant à l'affirmation selon laquelle Hydras était biologiquement immortelle. Il a entrepris de réfuter ces hypothèses et a cultivé des dizaines de spécimens, qu'il a gardés isolés en attendant qu'ils meurent. Cela fait déjà quatre ans et aucun spécimen n'a encore succombé de causes naturelles. Pour un animal de cette taille, la nature veut qu'il soit mort bien avant.

Retour au système reproducteur de l'Hydre. Pour que cette reproduction uniquement végétative fonctionne, chaque polype contient des cellules souches capables de prolifération continue. "Hydra est un sac de cellules souches", explique Martinez. « C'est un adulte qui est produit par des cellules embryonnaires, donc c'est vraiment un embryon pérenne. Les gènes qui régulent le développement sont constamment actifs, ils rajeunissent donc constamment le corps.

Le gène qui fait tout arriver

À mesure que les humains vieillissent, ainsi que de nombreuses autres formes de vie biologiques complexes, les cellules souches perdent la capacité de proliférer et donc de former de nouvelles cellules. Cela provoque un déclin des tissus, c'est pourquoi les muscles s'affaiblissent avec la vieillesse par exemple. Influencer les processus qui accompagnent le vieillissement a été un objectif pour les scientifiques de l'avènement de la science moderne. L'hydre pourrait potentiellement avoir la capacité d'ouvrir de nouvelles portes, en particulier après les dernières recherches de scientifiques du centre médical universitaire du Schleswig-Holstein (UKSH) qui ont récemment découvert le gène qui rend Hydra immortel – le gène FoxO.

Maintenant, le gène lui-même n'est pas quelque chose de nouveau. Il est connu des scientifiques depuis des années et est présent chez tous les animaux, ainsi que chez les humains. Cependant, jusqu'à présent, on ne savait pas pourquoi les cellules souches humaines deviennent moins nombreuses et inactives avec l'âge, quels mécanismes biochimiques sont impliqués et si FoxO a joué un rôle dans le vieillissement.

Les chercheurs allemands ont génétiquement modifié un lot de polypes de telle sorte qu'ils ont obtenu des Hydras avec : aucun gène FoxO, un gène FoxO désactivé et un gène FoxO amélioré. Leurs résultats montrent que les animaux sans gène FoxO ont beaucoup moins de cellules souches. Fait intéressant, le système immunitaire des animaux avec FoxO inactif change également de manière drastique.

"Des changements drastiques du système immunitaire similaires à ceux observés à Hydra sont également connus chez les humains âgés", explique Philip Rosenstiel de l'Institut de biologie moléculaire clinique de l'UKSH, dont le groupe de recherche a contribué à l'étude.

Les chercheurs poursuivent en notant qu'il existe un lien entre FoxO et le vieillissement chez l'homme.

"Notre groupe de recherche a démontré pour la première fois qu'il existe un lien direct entre le gène FoxO et le vieillissement", explique Thomas Bosch de l'Institut zoologique de l'Université de Kiel, qui a dirigé l'étude Hydra. Bosch poursuit : « FoxO s'est avéré particulièrement actif chez les centenaires – les personnes âgées de plus de cent ans – c'est pourquoi nous pensons que FoxO joue un rôle clé dans le vieillissement – ​​non seulement chez Hydra mais aussi chez les humains. »

C'est-à-dire qu'il a été prouvé que FoxO est lié au vieillissement chez l'homme, car tester une telle hypothèse nécessiterait une modification génétique de personnes réelles. N'oubliez pas que l'hydre est un organisme extrêmement primitif – aussi immortel qu'il puisse être. Imaginez que si vous prenez cent hydres, faites une suspension cellulaire, dissociez tous les tissus, les mettez dans une centrifugeuse, les faites dans un bol, vous verrez bientôt comment ces cellules se lient d'une manière ou d'une autre et vous obtiendrez quelques nouvelles hydres !

Cependant, il a été testé sur des souris et, apparemment, bien qu'elles ne les aient pas rendues immortelles, la thérapie génique améliorée a en fait considérablement prolongé leur vie.

Voici ce qu'il faut retenir : le gène FoxO joue un rôle décisif dans le maintien des cellules souches, selon ces résultats. J'exagère peut-être, alors que quelqu'un me corrige si c'est le cas, mais cela signifie également que le gène FoxO détermine la durée de vie de tous les animaux, du simple être au sommet de la chaîne alimentaire, les humains. Alors, quelle est la clé de la longévité ? Le maintien des cellules souches et le maintien d'un système immunitaire fonctionnel. Si vous avez ces deux-là dans le coup, vous n'avez rien à craindre - à l'exception des accidents bizarres !

Je vous recommande également de lire l'un de mes articles précédents qui traite également d'un autre animal immortel - c'est vrai, vous êtes votre propre ver plat d'arrière-cour. Ce petit chiot peut régénérer ses cellules indéfiniment grâce à l'enzyme télomérase, qui empêche les télomères de l'ADN de rétrécir et maintient ainsi la régénération cellulaire indéfinie.

Les découvertes des scientifiques allemands ont été documentées dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).


Gène de longévité qui rend l'Hydre immortelle identifiée

L'hydre est un petit animal que l'on peut trouver dans à peu près n'importe quel étang d'eau douce, mesurant à peine quelques millimètres de long, qui attire l'attention des scientifiques depuis des années en raison de ses extraordinaires capacités de régénération. L'hydre est considéré comme immortel biologique – il ne meurt pas de vieillesse – bien qu'un consensus scientifique n'ait pas encore été atteint. Les scientifiques qui étudient le polype Hydra affirment qu'ils savent maintenant comment la créature échappe à la sénescence après avoir découvert un gène clé. On pense également que ce gène est lié au vieillissement chez l'homme.

L'immortalité potentielle de l'animal est rendue possible par son système reproducteur. L'hydre est un être asexué et ne s'accouple pas, au lieu de cela, il se reproduit en produisant des bourgeons dans la paroi du corps, qui deviennent des adultes miniatures et se détachent simplement lorsqu'ils sont matures. Un consensus scientifique populaire a montré que les animaux qui se reproduisent plus tard et moins fréquemment ont tendance à vivre plus longtemps. L'hydre, cependant, commence à se reproduire presque immédiatement.

L'hydre éternellement jeune

Le professeur de biologie Daniel Martínez était au début extrêmement sceptique quant à l'affirmation selon laquelle Hydras était biologiquement immortelle. Il a entrepris de réfuter ces hypothèses et a cultivé des dizaines de spécimens, qu'il a gardés isolés en attendant qu'ils meurent. Cela fait déjà quatre ans et aucun spécimen n'a encore succombé de causes naturelles. Pour un animal de cette taille, la nature veut qu'il soit mort bien avant.

Retour au système reproducteur d'Hydra. Pour que cette reproduction uniquement végétative fonctionne, chaque polype contient des cellules souches capables de prolifération continue. "Hydra est un sac de cellules souches", explique Martinez. « C'est un adulte qui est produit par des cellules embryonnaires, donc c'est vraiment un embryon pérenne. Les gènes qui régulent le développement sont constamment actifs, ils rajeunissent donc constamment le corps.

Le gène qui fait tout arriver

À mesure que les humains vieillissent, ainsi que de nombreuses autres formes de vie biologiques complexes, les cellules souches perdent la capacité de proliférer et donc de former de nouvelles cellules. Cela provoque un déclin des tissus, c'est pourquoi les muscles s'affaiblissent avec la vieillesse par exemple. Influencer les processus qui accompagnent le vieillissement a été un objectif pour les scientifiques de l'avènement de la science moderne. L'hydre pourrait potentiellement avoir la capacité d'ouvrir de nouvelles portes, en particulier après les dernières recherches de scientifiques du centre médical universitaire du Schleswig-Holstein (UKSH) qui ont récemment découvert le gène qui rend Hydra RenardO gène.

Maintenant, le gène lui-même n'est pas quelque chose de nouveau. Il est connu des scientifiques depuis des années et est présent chez tous les animaux, ainsi que chez les humains. Cependant, jusqu'à présent, on ne savait pas pourquoi les cellules souches humaines deviennent moins nombreuses et inactives avec l'âge, quels mécanismes biochimiques sont impliqués et si FoxO a joué un rôle dans le vieillissement.

Les chercheurs allemands ont génétiquement modifié un lot de polypes de telle sorte qu'ils ont obtenu des Hydras avec : aucun gène FoxO, un gène FoxO désactivé et un gène FoxO amélioré. Leurs résultats montrent que les animaux sans gène FoxO ont beaucoup moins de cellules souches. Fait intéressant, le système immunitaire des animaux avec FoxO inactif change également de manière drastique.

"Des changements drastiques du système immunitaire similaires à ceux observés chez Hydra sont également connus chez les personnes âgées", explique Philip Rosenstiel de l'Institut de biologie moléculaire clinique de l'UKSH, dont le groupe de recherche a contribué à l'étude.

Les chercheurs poursuivent en notant qu'il existe un lien entre FoxO et le vieillissement chez l'homme.

"Notre groupe de recherche a démontré pour la première fois qu'il existe un lien direct entre le gène FoxO et le vieillissement", déclare Thomas Bosch de l'Institut zoologique de l'Université de Kiel, qui a dirigé l'étude Hydra. Bosch poursuit : « FoxO s'est avéré particulièrement actif chez les centenaires » les personnes âgées de plus de cent ans « c'est pourquoi nous pensons que FoxO joue un rôle clé dans le vieillissement » non seulement à Hydra mais aussi dans humains.”

Lutter contre le vieillissement chez l'homme

Cela veut dire qu'il a été prouvé que FoxO est lié au vieillissement chez l'homme, car tester une telle hypothèse nécessiterait une modification génétique de personnes réelles. N'oubliez pas que l'hydre est un organisme extrêmement primitif, aussi immortel soit-il. Imaginez que si vous prenez cent hydres, faites une suspension cellulaire, dissociez tous les tissus, les mettez dans une centrifugeuse, les faites dans un bol, vous verrez bientôt comment ces cellules se lient d'une manière ou d'une autre et vous obtiendrez quelques nouvelles hydres !

Cependant, il a été testé sur des souris et, apparemment, bien qu'elles ne les aient pas rendues immortelles, la thérapie génique améliorée a en fait considérablement prolongé leur vie.

Voici ce qu'il faut retenir : le gène FoxO joue un rôle décisif dans le maintien des cellules souches, selon ces résultats. J'exagère peut-être, alors que quelqu'un me corrige si c'est le cas, mais cela signifie également que le gène FoxO détermine la durée de vie de tous les animaux, du simple être au sommet de la chaîne alimentaire, les humains. Alors, quelle est la clé de la longévité ? Le maintien des cellules souches et le maintien d'un système immunitaire fonctionnel. Si vous avez ces deux-là dans le coup, vous n'avez rien à craindre, sauf des accidents bizarres !

Je vous recommande également de lire l'un de mes articles précédents qui traite également d'un autre animal immortel - c'est vrai, vous êtes votre propre ver plat dans votre jardin. Ce petit chiot peut régénérer ses cellules indéfiniment grâce à l'enzyme télomérase, qui empêche les télomères de l'ADN de rétrécir et maintient ainsi la régénération cellulaire indéfinie.

Les découvertes des scientifiques allemands ont été documentées dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences(PNAS).


"Hydra et le gène de l'immortalité" par Irena Feng

La mythologie grecque parlait d'un redoutable monstre à neuf têtes nommé l'Hydre. Le fait que l'Hydre avait neuf têtes signifiait qu'elle était pratiquement immortelle, car lorsqu'une tête était coupée, deux autres poussaient à sa place. Aujourd'hui, plus de 2000 ans plus tard, l'hydre de la légende ne terrorise plus la société, mais vit toujours dans un genre de petits animaux d'eau douce appelés l'hydre. Ces organismes d'un centimètre de long ne couvrent qu'une vingtaine de types cellulaires différents,[1] mais sous leur apparente simplicité se cache une capacité secrète qu'ils partagent avec leur homonyme : l'hydre, malgré son apparence humble, est immortelle.

Le processus de vieillissement

La grande majorité des informations génétiques d'un organisme vivant est stockée sous forme d'ADN, qui doit être protégé contre les dommages. Chaque fois qu'une cellule subit une réplication de l'ADN en vue de la division cellulaire, une limitation malheureuse des protéines impliquées provoque la perte de l'ADN aux extrémités des chromosomes. Au fil du temps, la perte persistante d'informations génétiques pourrait entraîner de graves problèmes pour la cellule et pour l'organisme en général, comme une déformation ou un cancer.[2] Heureusement, la cellule a trouvé des moyens de retarder cette éventuelle crise en coiffant les chromosomes avec des séquences répétées de nucléotides appelés télomères. Ces télomères peuvent être raccourcis librement, agissant comme une protection durable pour le chromosome car ils ne codent pour aucun gène et peuvent se permettre d'être perdus.

Les télomères jouent un rôle crucial dans la cellule en protégeant le chromosome des dommages et en indiquant quand l'ADN a atteint le point critique des dommages lorsqu'il ne peut plus être réparé correctement. De la même manière que les pointes en plastique aux extrémités des lacets les empêchent de s'effilocher, les télomères maintiennent les chromosomes séparés les uns des autres, empêchant les extrémités de fusionner et d'autres problèmes tels que la désintégration de l'ADN. Ces problèmes contribuent fortement à l'instabilité chromosomique, qui est l'une des principales causes du développement des tumeurs et du cancer.[3] Étant donné que les télomères raccourcissent à chaque division cellulaire, la longueur des télomères d'un chromosome peut indiquer combien de fois une cellule s'est divisée.[4] Une fois qu'une cellule se divise trop de fois, les télomères ne peuvent plus protéger les chromosomes et donc les dommages à l'ADN s'accumulent, provoquant éventuellement le suicide cellulaire (apoptose).[5] L'apoptose est nécessaire pour que la cellule endommagée ne continue pas à accumuler des mutations, ce qui pourrait conduire au développement de diverses maladies, dont le cancer. Cette perte progressive de cellules en division constitue la base d'un processus appelé sénescence cellulaire réplicative, qui est le vieillissement de l'organisme par le biais d'effets sur les populations de cellules souches et le système immunitaire.[4,6]

Les hydres font exception à cette règle, ne vieillissant jamais malgré des divisions cellulaires fréquentes. Les cellules des trois couches tissulaires de l'hydre sont créées et éliminées en un éclair, permettant un déplacement constant des cellules loin de la colonne du corps.[1] Comme les cellules se déplacent continuellement vers l'extérieur, elles sont rapidement remplacées. Avec autant de division cellulaire, on pourrait s'attendre à ce qu'Hydra atteigne rapidement la sénescence cellulaire réplicative. Cependant, assez curieusement, il a été prouvé qu'Hydra ne subit pas de sénescence.[7] Ils peuvent toujours succomber à la mort typique, comme être ingéré par d'autres organismes, mais théoriquement, Hydra peut exister pour toujours dans des conditions idéales.

Les télomères, la télomérase et le gène FoxO

Comme mentionné ci-dessus, les télomères raccourcissent chaque fois qu'une cellule se divise, une situation qui conduit finalement à l'apoptose pour les cellules et à la sénescence pour l'organisme. Pour favoriser la longévité, les cellules utilisent un autre mode de protection sous la forme de l'enzyme télomérase. La télomérase est composée d'ARN et d'une sous-unité catalytique [8,9] qui travaillent ensemble pour allonger les télomères pendant la réplication de l'ADN afin de compenser le raccourcissement normal des télomères. Bien qu'elle soit saluée comme une enzyme miracle, la télomérase est mystérieusement absente dans la plupart des cellules différenciées, n'apparaissant que dans les cellules cancéreuses et/ou immortalisées (cellules mutées qui ne font que se diviser). Contrairement à la plupart des organismes, les cellules Hydra utilisent une télomérase fonctionnelle pour contrer le raccourcissement des télomères. De ce fait, ces cellules ont des télomères suffisamment longs et ne vieillissent pas.

La longévité et la sénescence sont fortement corrélées avec le gène FoxO en particulier.[6,10] C'est avec FoxO que l'on peut faire le lien entre un « gène de longévité » et la télomérase. Les facteurs de transcription FoxO jouent de nombreux rôles dans toute la cellule, de la régulation de l'apoptose à la lutte contre les stress tels que la surchauffe ou la famine.[11] Ils contrôlent également des parties du cycle cellulaire, indiquant à la cellule quand faire aux points de contrôle en fonction des signaux internes et externes. Une protéine de la famille FoxO, FOXO3a, est un facteur de longévité - sa surexpression entraîne une augmentation marquée de la durée de vie d'un organisme.[12] FOXO3a empêche la sénescence en améliorant l'expression du gène codant pour la sous-unité catalytique de la télomérase,[13] améliorant ainsi son activité dans la cellule. Par conséquent, FOXO3a joue un rôle essentiel dans la régulation de l'activité de la télomérase.

FOXO3a est fortement exprimé dans toutes les couches cellulaires d'Hydra,[1] et est donc l'un des principaux facteurs contribuant à la capacité d'Hydra à s'auto-renouveler. La relation entre l'expression FOXO3a, la télomérase et la longévité dans Hydra suggère la possibilité d'un avenir où l'immortalité passe d'un motif fantaisiste dans la mythologie grecque à une réalité atteignable.

Et nous ?

En plus de la présence constante de télomérase, la méthode de reproduction asexuée d'Hydra[1] joue également un rôle dans son immortalité. Cette méthode nécessite la présence de cellules souches qui se renouvellent constamment au cours des cycles ultérieurs de division cellulaire. En outre, plus les cellules se divisent fréquemment, plus il est facile d'éviter une accumulation de dommages cellulaires et génétiques, car les cellules sont si rapidement éliminées. Pour les humains, cependant, ce remplacement rapide des cellules peut ne pas être aussi pratique. Les cellules hautement spécialisées telles que les neurones du cerveau et les cardiomyocytes du cœur dépendent fortement de leurs connexions avec d'autres cellules afin que les organes puissent fonctionner comme des unités cohésives. Le remplacement des cellules réinitialiserait ces connexions et réduirait la fonctionnalité de nos organes complexes. Malgré cette disparité entre Hydra et les humains, les similitudes entre les gènes sont importantes pour notre compréhension du fonctionnement du vieillissement. Bien que l'immortalité reste encore hors de portée avec nos niveaux actuels de connaissances, de futures études sur la sénescence et l'immortalité pourraient aider à découvrir la clé de la longévité de la race humaine.


La reproduction

L'hydre se reproduit de manière asexuée grâce à un processus appelé bourgeonnement. Pour Hydra, il s'agit du mode de reproduction le plus courant et se produit dans des conditions environnementales favorables.

Au cours du bourgeonnement, un petit bourgeon se développe près de la partie basale de l'hydre parent par division mitotique répétée des cellules interstitielles épidermiques. Au fur et à mesure que la division mitotique se poursuit, la différenciation cellulaire entraîne le développement du coelenteron, de la partie buccale ainsi que des tentacules.

Une fois qu'il est complètement développé, il se resserre en tant que base (point d'attachement à l'hydre parent) et se sépare finalement pour devenir un organisme indépendant. Ce processus peut prendre environ 3 jours du début à la fin.

* La reproduction asexuée ne nécessite qu'un seul parent.

* Étant donné que la progéniture est produite par division mitotique, l'ADN et les caractéristiques de la progéniture sont similaires à ceux du parent.


Immortalité

Dans le mythe grec de Tithon, la déesse de l'aube tombe amoureuse d'un prince troyen et demande à Zeus de le rendre immortel afin que les amoureux puissent passer l'éternité ensemble. Cependant, elle néglige de demander que Tithonus reçoive la jeunesse éternelle en plus de la vie éternelle. En conséquence, l'immortel Tithonus souffre de la décomposition douloureuse et de la dégradation de son corps au fil du temps, pour finalement se ratatiner en grillon.

The prospect of living forever has fascinated human beings for millennia, but it is not a concept without its challenges: the physical body breaks down, the soul is mysterious, and the prospect of infinite time raise philosophical puzzles about what it would be like to exist eternally — and whether it would even be pleasant to do so.

Questions of the plausibility, nature, desirability and implications of various possible versions of immortality were at the forefront of the recently completed Immortality Project, a three-year, $5.1 million research initiative headed by University of California, Riverside philosopher John Martin Fischer and funded by the John Templeton Foundation. Using a competitive international evaluation system, the project funded 34 projects related to scientific, philosophical, and theological questions that touch on immortality, enabling the production of books and articles by scientists and humanists, popular writings, documentary films, and even works of science fiction. As a follow-up to the project, the Templeton Foundation recently commissioned a research review summarizing the current state of thinking on the scientific, philosophical, and theological intricacies of immortality, showing where the Immortality Project has moved the discussion forward — and highlighting areas ripe for future work.

IMMORTALITY RESEARCH: STAYING ALIVE

Much of the Immortality Project’s research addresses the chances of technological or medical breakthroughs that might greatly extend human lifespan and investigating non-human species that have atypical lifespans or aging. This research is directly relevant to the physiological or ‘staying alive’ conception of immortality. Project grantee Jon Cohen published “ Death–defying experiments ,” an article in Science cataloguing recent experiments in non-human species, including cases where mice and insects have achieved impressive ages. One particular mouse, GHR-KO 11C, lived nearly five years (about twice the normal mouse lifespan) thanks to the removal of a gene for a growth hormone receptor. Other insects and worms, such as the Caenorhabditis elegans, can have extended lives because of gene mutations. The biological champion of non-aging is the freshwater hydra, Hydra vulgaris, a tiny relative of corals and jellyfish that is the only species that doesn’t seem to age. In one case hydras were observed for ten years without signs of decay. Such studies suggest how anti-aging technologies might be developed for humans, although the journey from a hydra to a human would likely be a long one.

Other grants under the Immortality Project looked at the scientific evidence stemming from near-death and out-of-body experiences — and what it tells us both about the possibility that human existence might continue independent of our physical bodies and about the psychological importance of near-death experiences. Under the grant, physician Sam Parnia published the book-length Erasing Death , focusing on the biology of near-death experiences in specific patients, and ending with a call for greater investment in resuscitation science.

In a separate book, Near Death Experiences: Understanding Visions of the Afterlife , Fischer and Immortality Project postdoc Benjamin Mitchell-Yellin examine how supernaturalists have used near death experiences to bolster their arguments, although the authors conclude that such experiences do not provide particularly strong evidence that an immaterial soul that can become immortal.

PHILOSOPHIES OF IMMORTALITY

Why is the idea of immortality so fascinating across so many human cultures? One common explanation for the prevalence of belief in some form of immortality is that it offers an alternative to the “existential terror” engendered by contemplating potential non-existence after death for ourselves or other people. Several grantees under the project took up the contention of the Epicurean philosopher Lucretius that it is no more rational to worry about one’s non-existence after death than to worry about one’s non-existence prior to birth. Ben Bradley of Syracuse University examines several potential defenses of the idea that not existing is categorically bad — for instance, because it may deprive us of potential good we might have experienced by living longer — but finds them them unconvincing. As part of a multi-part subgrant examining “Time Bias and Immortality,” Notre Dame philosopher Meghan Sullivan suggests that Lucretius was not correct to argue that rationality requires we have symmetrical feelings about pre-life and post-life non-existence.

Sullivan’s work on this so-called ‘time bias’ also touched on another set of common philosophical questions on whether individual immortality could be either possible or good: for instance, would an immortal afterlife entail abrupt or gradual changes such that at some point an individual would fully cease to be themselves ? And if they have ceased to be themselves, do they truly live on?

Another classic objection to the desirability of immortality is that over infinite time it would eventually become tedious. In Fischer and Mitchell-Yellin’s “ Immortality and Boredom ,” the project leaders argue that this objection is not well founded. Even if an immortal person were to exhaust all previously known experiences, new ones might still be created, and familiar ones could still be enjoyed.

Not all conceptions of immortality need to involve the persistence of a physical body or even a soul — one can talk about achieving immortality by having one’s work or values persist after death. In one grant-funded article, “ The Immortals in Our Midst, ” political philosophers Ajume Wingo and Dan Demetriou suggest that leaders who establish legacies of democratic values achieve a kind of “civic immortality” that may be the best method for bringing democratic values to countries that are not comfortable with western approaches to politics.

The Immortality Project also provided funding for U.C. Riverside philosopher Eric Schwitzgebel to publish several works of short fiction that used narrative to elaborate on the sort of spare thought experiments more typical in the philosophy of immortality. In “ Reinstalling Eden: Happiness on a Hard Drive ” and “ Out of the Jar ,” Schwitzgebel explores the ideas of simulated universes, full-body replication and pervasive artificial intelligence relate to the possible natures of immortality.

IMMORTALITY RESEARCH: THEOLOGY, TIME, AND ETERNITY

Many religions, and Christianity in particular, hold that believers will come experience some form of ‘eternal life.’ This is usually understood in terms of living on forever after death — often in the bliss of heaven or the torments of hell. However, Mikel Burley, a professor of religion and philosophy at the University of Leeds, argues that the eternal life promised to Christians need not exist only in the hereafter. Instead, eternal life may be realized during a believer’s lifetime on earth. Burley proposes that eternal life may be enjoyed as a “present possession,” appealing to four-dimensionalist metaphysics, which understands time as a fourth dimension akin to the three spatial dimensions. According to four-dimensionalism, ‘parts’ of time are as real as ‘parts’ of space, so that all times — past, present, and future — are equally real and exist eternally, just as all locations defined by the three spatial dimensions (height, width, and depth) also coexist. On Burley’s model, partaking of eternal life requires more than us simply existant eternally within time slices of our own past, present, and future: it requires that believers undergo a moral transformation wherein they come to participate in the life of God.

Christina Van Dyke of Calvin College used an Immortality Project subgrant to investigate the concept of sempiternity —a state of changeless duration without end — as described by Thomas Aquinas. She examines whether shifting to such a radically different temporal framework would necessarily change what it means to be human — or whether it would be an extension of already-known types of human experience, including the “timelessness” aspect of some mystical experiences, or the way perception of time changes for people engaged in creative “flow.”

Whatever temporal form eternity takes, should believers expect to spend it all in one (very good or very bad) place? Two grant-funded articles take up the belief in the intermediate and temporary eternal states of limbo or purgatory, which are most famously expounded in Catholic theology. Kevin Timpe’s “ An Argument for Limbo ” explores the concept as a state as an opportunity for individuals never given sufficient opportunity to accept God’s offer of redemption during their terrestrial life, including the cognitively disabled lacking the intellectual capacities, to be reconciled to God. Meanwhile, Joshua Thurow’s “ Atoning in Purgatory ” suggests that an omnibenevolent being such as God would want to bring about the most good and thus save the most amount of people so giving people a chance in purgatory to right their wrongs so that they could enter heaven is in keeping with that goal.

IMMORTALITY’S FUTURE

Befitting a subject that touches on the neverending, the aggregate work produced by the Immortality Project identified many questions ripe for future exploration. Biological investigations quickly turn up profound ethical questions about how and to whom life-extending treatments might be made available — and how society might be altered if death became optional for some of its members. These ethical discussions involve the contemplation of thought experiments and imagined scenarios, raising additional meta-questions for investigation: Are such methods reliable ways to attain knowledge about immortality? Might fiction be more effective in this regard than abstract philosophizing, as Schwitzgebel suggests? What role do non-physical sciences such as psychology, sociology, anthropology, economics, or history have in helping us understand immortality?

One of the important collective outputs of the Immortality Project has been as a model of ways that interdisciplinary approaches can serve as a case study in scientific and scholarly communication. With a topic as emotionally and ethically vexatious as immortality, the chances of immortality research being misunderstood or misappropriated seem high, making it a perennial challenge for scholars and scholarly communities to better communicate their conclusions for a fascinated public.

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Longevity gene makes Hydra immortal and humans grow older

With Hydra, the longevity gene was probed. The animal is about 1 cm in size. Credit: CAU/Fraune

Why do we get older? When do we die and why? Is there a life without ageing? For centuries, science has been fascinated by these questions. Now researchers from Kiel (Germany) have examined why the polyp Hydra is immortal – and unexpectedly discovered a link to ageing in humans. The study carried out by Kiel University together with the University Medical Center Schleswig-Holstein (UKSH) will be published this week in the Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS).

Hydra – mysteriously immortal

The tiny freshwater polyp Hydra does not show any signs of ageing and is potentially immortal. There is a rather simple biological explanation for this: these animals exclusively reproduce by budding rather than by mating. A prerequisite for such vegetative-only reproduction is that each polyp contains stem cells capable of continuous proliferation. Without these stem cells, the animals could not reproduce any more. Due to its immortality, Hydra has been the subject of many studies regarding ageing processes for several years.

When people get older, more and more of their stem cells lose the ability to proliferate and thus to form new cells. Ageing tissue cannot regenerate any more, which is why for example muscles decline. Elderly people tend to feel weaker because their heart muscles are affected by this ageing process as well. If it were possible to influence these ageing processes, humans could feel physically better for much longer. Studying animal tissue such as those of Hydra – an animal full of active stem cells during all its life – may deliver valuable insight into stem cell ageing as such.

A gene sequence is injected into an embryo of Hydra. Credit: CAU/Winters

Human longevity gene discovered in Hydra

"Surprisingly, our search for the gene that causes Hydra to be immortal led us to the so-called FoxO gene," says Anna-Marei Böhm, PhD student and first author of the study. The FoxO gene exists in all animals and humans and has been known for years. However, until now it was not known why human stem cells become fewer and inactive with increasing age, which biochemical mechanisms are involved and if FoxO played a role in ageing. In order to find the gene, the research group isolated Hydra's stem cells and then screened all of their genes.

Immortality mechanism of Hydra revealed

The Kiel research team examined FoxO in several genetically modified polyps: Hydra with normal FoxO, with inactive FoxO and with enhanced FoxO. The scientists were able to show that animals without FoxO possess significantly fewer stem cells. Interestingly, the immune system in animals with inactive FoxO also changes drastically. "Drastic changes of the immune system similar to those observed in Hydra are also known from elderly humans," explains Philip Rosenstiel of the Institute of Clinical Molecular Biology at UKSH, whose research group contributed to the study.

FoxO makes human life longer, too

"Our research group demonstrated for the first time that there is a direct link between the FoxO gene and ageing," says Thomas Bosch from the Zoological Institute of Kiel University, who led the Hydra study. Bosch continues: "FoxO has been found to be particularly active in centenarians – people older than one hundred years – which is why we believe that FoxO plays a key role in ageing – not only in Hydra but also in humans." However, the hypothesis cannot be verified on humans, as this would require a genetic manipulation of humans. Bosch stresses however that the current results are still a big step forward in explaining how humans age. Therefore the next step must be to study how the longevity gene FoxO works in Hydra, and how environmental factors influence FoxO activity.

Without stem cells we all die

Scientifically, the study has two major conclusions: On the one hand it confirms that the FoxO gene plays a decisive role in the maintenance of stem cells. It thus determines the life span of animals – from cnidarians to humans. On the other hand, the study shows that ageing and longevity of organisms really depend on two factors: the maintenance of stem cells and the maintenance of a functioning immune system.


Why is the Hydra Biologically Immortal? - La biologie

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Longevity gene found to make Hydra immortal and humans live longer

Why do we age? When do we die and why? Is there life without aging? For centuries, science has been fascinated by these questions. Now researchers have examined why the polyp Hydra is immortal &ndash and unexpectedly discovered a link to humans.

The study carried out by Kiel University together with the University Medical Center Schleswig-Holstein (UKSH) is published this week in the Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). It was funded by the German Research Foundation DFG.

Hydra &ndash mysteriously immortal

The tiny freshwater polyp Hydra does not show any signs of aging and is potentially immortal. There is a rather simple biological explanation for this: these animals exclusively reproduce by budding rather than by mating. A prerequisite for such vegetative-only reproduction is that each polyp contains stem cells capable of continuous proliferation. Without these stem cells, the animals could not reproduce any more. Due to its immortality, Hydra has been the subject of many studies regarding aging processes.

Aging in humans

When people get older, more and more of their stem cells lose the ability to proliferate and thus to form new cells. Aging tissue cannot regenerate any more, which is why for example muscles decline. Elderly people tend to feel weaker because their heart muscles are affected by this aging process as well. If it were possible to influence these aging processes, humans could feel physically better for much longer. Studying animal tissue such as those of Hydra &ndash an animal full of active stem cells during all its life &ndash may deliver valuable insight into stem cell aging as such.

Human longevity gene discovered in Hydra

"Surprisingly, our search for the gene that causes Hydra to become immortal led us to the so-called FoxO gene", says Anna-Marei Böhm, PhD student and lead author of the study. The FoxO gene exists in all animals and humans and has been known for years. However, until now it was not known why human stem cells become fewer and inactive with increasing age, which biochemical mechanisms are involved and if FoxO played a role in aging. In order to find the gene, the research group isolated Hydra&rsquos stem cells and then screened all of their genes.

Immortality mechanism of Hydra revealed

The Kiel research team examined FoxO in several genetically modified polyps: Hydra with normal FoxO, with inactive FoxO and with enhanced FoxO. The scientists were able to show that animals without FoxO possess significantly fewer stem cells. Interestingly, the immune system in animals with inactive FoxO also changes drastically. "Drastic changes of the immune system similar to those observed in Hydra are also known from elderly humans," explains Philip Rosenstiel of the Institute of Clinical Molecular Biology at UKSH, whose research group contributed to the study.

FoxO makes human life longer, too

Thomas Bosch, from the Zoological Institute of Kiel University, who led the Hydra study: "Our research group demonstrated for the first time that there is a direct link between the FoxO gene and aging. FoxO has been found to be particularly active in centenarians &ndash people older than one hundred years &ndash which is why we believe that FoxO plays a key role in aging &ndash not only in Hydra but also in humans." However, the hypothesis cannot be verified on humans, as this would require a genetic manipulation of humans. Bosch stresses however that the current results are still a big step forward in explaining how humans age. Therefore the next step must be to study how the longevity gene FoxO works in Hydra, and how environmental factors influence FoxO activity.

Without stem cells we all die

Scientifically, the study has two major conclusions: On the one hand, it confirms that the FoxO gene plays a decisive role in the maintenance of stem cells. It thus determines the lifespan of animals &ndash from cnidarians to humans. On the other hand, the study shows that aging and longevity of organisms really depend on two factors: maintenance of stem cells and the maintenance of a functioning immune system.


Hydre

Nos rédacteurs examineront ce que vous avez soumis et détermineront s'il faut réviser l'article.

Hydre, aussi appelé the Lernean Hydra, in Greek legend, the offspring of Typhon and Echidna (according to the early Greek poet Hesiod’s Theogony), a gigantic water-snake-like monster with nine heads (the number varies), one of which was immortal. The monster’s haunt was the marshes of Lerna, near Árgos, from which he periodically emerged to harry the people and livestock of Lerna. Anyone who attempted to behead the Hydra found that as soon as one head was cut off, two more heads would emerge from the fresh wound.

The destruction of the Lernean Hydra became one of the 12 Labours of Heracles. For that and other labours, Heracles enlisted the aid of his nephew Iolaus. As Heracles severed each mortal head, Iolaus was set to the task of cauterizing the fresh wounds so that no new heads would emerge. When only the immortal head remained, Heracles cut it off too and buried it under a heavy rock. Further, he dipped his arrows in the beast’s poisonous blood (or venom) to be able to inflict fatal wounds. According to Sophocles (Trachinian Women), that measure eventually caused his own accidental death at the hands of his wife, Deianeira.

In modern English, hydre ou hydra-headed can describe a difficult or multifarious situation. The name hydre has been assigned to a genus of invertebrate freshwater animals having a circlet of 4 to 25 tentacles on one end of its tubelike body.

This article was most recently revised and updated by Adam Augustyn, Managing Editor, Reference Content.


The Hydra model - a model for what?

The introductory personal remarks refer to my motivations for choosing research projects, and for moving from physics to molecular biology and then to development, with Hydra as a model system. Historically, Trembley's discovery of Hydra regeneration in 1744 was the beginning of developmental biology as we understand it, with passionate debates about preformation versus de novo generation, mechanisms versus organisms. In fact, seemingly conflicting bottom-up and top-down concepts are both required in combination to understand development. In modern terms, this means analysing the molecules involved, as well as searching for physical principles underlying development within systems of molecules, cells and tissues. During the last decade, molecular biology has provided surprising and impressive evidence that the same types of molecules and molecular systems are involved in pattern formation in a wide range of organisms, including coelenterates like Hydra, and thus appear to have been "invented" early in evolution. Likewise, the features of certain systems, especially those of developmental regulation, are found in many different organisms. This includes the generation of spatial structures by the interplay of self-enhancing activation and "lateral" inhibitory effects of wider range, which is a main topic of my essay. Hydra regeneration is a particularly clear model for the formation of defined patterns within initially near-uniform tissues. In conclusion, this essay emphasizes the analysis of development in terms of physical laws, including the application of mathematics, and insists that Hydra was, and will continue to be, a rewarding model for understanding general features of embryogenesis and regeneration.


Voir la vidéo: 8 travail lHydre de Lerne Scorpion (Août 2022).