L’acidification des compartiments intracellulaires joue un rôle crucial dans un grand nombre de fonctions cellulaires. Lorsque celle-ci ne se produit pas correctement, du fait de mutations génétiques ou du vieillissement, des troubles importants apparaissent. L’équipe de Laurent Counillon du Laboratoire de physio-médecine moléculaire en collaboration avec l’Institut de pharmacologie moléculaire et cellulaire a identifié un nouveau mécanisme d’acidification des compartiments intracellulaires.

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La délicate pervenche de Madagascar produit, dans ses jeunes feuilles, des composés thérapeutiques utilisés contre le cancer, comme la vinblastine ou la vincristine. Comment cette plante produit-elle ces molécules d’intérêt ? Dans le cadre du projet européen SmartCell, Danièle Werck avec son équipe de l’Institut de biologie moléculaire des plantes et cinq autres partenaires ont réussi à produire dans la feuille de tabac, les précurseurs métaboliques de ces molécules anticancéreuses. Cette étape décisive dans la production de composés médicaux a été publiée dans Nature Communications.

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Si la division cellulaire est enseignée à tous les collégiens, elle reste pourtant encore un sujet de recherche pointue. Manos Mavrakis et Thomas Lecuit, chercheurs CNRS de l’Institut de biologie du développement de Marseille se penchent sur sa phase finale. Sur cet instant crucial où la membrane plasmique de la cellule se contracte en son équateur pour former deux cellules filles, par l’intermédiaire d’un anneau contractile qui agit comme le cordon d’une bourse. Comment cet anneau est-il assemblé ? Comment est-il stabilisé ? Leurs réponses proposent un nouveau rôle aux septines, des protéines associées à l’anneau et très conservées au cours de l’évolution. Leur démonstration a été publiée dans Nature Cell Biology.

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Les coprolithes sont des concrétions de matières fécales animales et humaines que l'on peut retrouver en grande abondance lors de fouilles archéologiques. Leur analyse permet de reconstituer en partie les flores microbiennes anciennes. Des travaux précédents avaient établi en partie le répertoire des parasites et des bactéries dans différents coprolithes exhumés de sites en Amérique du Sud, plus rarement en Europe. Le répertoire des virus, appelé virome, était inconnu dans les coprolithes humains. Dans cette étude paléomicrobiologique, les chercheurs ont établi pour la première fois le virome d'un coprolithe exhumé à Namur en Belgique et daté du 14^e siècle. En effet, bien que les virus soient 100 fois plus abondants que les bactéries dans les microbiotes humains, leur diversité dans les échantillons anciens restait inconnue.

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Dans de nombreux tissus biologiques, les cellules présentent une forte densité dans des espaces confinés. Des chercheurs du laboratoire Physico-chimie Curie et du Laboratoire de physique statistique de l'ENS viennent de montrer que cette vie en communauté est à l’origine de propriétés nouvelles dues aux interactions entre les cellules. Les résultats sont à retrouver dans la revue Nature Communications.

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En utilisant la spectroscopie Raman, les chercheurs du laboratoire "De la molécule aux nano-objets : réactivité, interactions et spectroscopies" ont identifié la nature des verres et les agents colorants utilisés pour décorer sept chefs d’œuvres de Brocard et deux de Gallé de formes variées (coupes, gobelets, lampes de mosquée…). Ils ont montré que non seulement le style et le savoir-faire technique étaient inscrits dans les objets, mais que leur histoire personnelle y était également conservée. Résultats à retrouver dans le Journal of Raman Spectroscopy.

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Une équipe du Laboratoire de conception et application de molécules bioactives, en collaboration avec des chercheurs de l’Institut Max Planck de Mainz en Allemagne, a réussi à contrôler par des excitations lumineuses des phénomènes de polymérisation et de dépolymérisation au sein de polymères.

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En faisant réagir du CO₂ avec de la silicalite, sous haute pression et à très haute température, des chercheurs de l’Institut Charles Gerhardt ont obtenu un composé, premier exemple d’une nouvelle classe de matériaux légers, durs, présentant une conductivité thermique élevée et un indice de réfraction ajustable. Ces résultats ont fait l’objet d’un article dans Nature Communications.

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Une petite molécule appelée remodeline, synthétisée par une équipe de l’Institut de chimie des substances naturelles du CNRS en collaboration avec des chercheurs de l’Université de Cambridge, corrige les défauts de l’organisation du noyau cellulaire observés dans le cadre de la progéria, une maladie du vieillissement prématuré. Cette pathologie ne bénéficie actuellement d’aucun traitement efficace. Cette découverte met en lumière certains des mécanismes responsables de cette pathologie et pose des bases pour de futurs traitements potentiellement applicables au vieillissement normal. Ces résultats, dont les promesses doivent être confirmées par des tests chez l’animal, sont parus dans la revue Science en mai 2014.

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La fascination pour la migration des oiseaux a conduit à de nombreuses études relatives à l'orientation et à la navigation en vol ou encore aux risques liés aux pandémies et au réchauffement climatique. Cependant, l'impact de la migration sur l'évolution et la diversification des oiseaux reste encore mal connu. Une équipe pluridisciplinaire de chercheurs a étudié l'influence du comportement migrateur sur la diversification des oiseaux. Publiée le 23 avril dans le journal Proceedings of the Royal Society B, cette étude révèle que les espèces migratrices se diversifient plus rapidement et s'éteignent moins vite que les sédentaires.

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La perte de biodiversité dans nos forêts influencera-t-elle la décomposition de la matière organique et le recyclage des nutriments de notre planète ? Pour la première fois, une équipe de scientifiques européens apporte des réponses à cette question, en étudiant de façon globale des écosystèmes très contrastés de milieux terrestres et aquatiques. Leurs résultats viennent d’être publiés dans la revue Nature.

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Le Higgs boson machine learning challenge (HiggsML) vient d’ouvrir. Pour la première fois, l’expérience Atlas au Cern a rendu publique une partie des données simulées utilisées par les physiciens pour optimiser l’analyse du boson de Higgs. Le challenge est organisé par une équipe interdisciplinaire de physiciens d’Atlas et d’informaticiens, y compris du Laboratoire de recherche en informatique. Il s’agit d’explorer le potentiel des méthodes avancées d’apprentissage automatique pour améliorer la signification statistique de l’expérience Atlas. Il déroule de mi-mai à septembre 2014. Aucune connaissance en physique des particules n’est nécessaire pour participer.

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En modulant le pompage optique d’un laser aléatoire, des chercheurs sont parvenus à maîtriser son émission, réputée imprédictible, et à le faire émettre à une longueur d'onde choisie. La possibilité de contrôler ces lasers, relativement simples à fabriquer, offre des perspectives d’applications nouvelles, dans des domaines non couverts par les lasers traditionnels.

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En utilisant des impulsions femtosecondes polarisées issues d’un synchrotron, des physiciens ont mis en évidence le mécanisme responsable de la désaimantation rapide d’un matériau ferrimagnétique. Ce travail, résultant d’une collaboration regroupant des chercheurs de l’Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg, de l’Institut Jean Lamour à Nancy, de l’ETH Zurich et du Humboldt Zentrum de Berlin, a fait l’objet d’une publication dans la revue Nature Communications.

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Alors que jusqu’à présent, les densités de charge et de spin à l’échelle atomique étaient obtenues indépendamment, des physiciens viennent de réaliser la première carte de densité électronique résolue en spin en combinant dans un même modèle les résultats de trois méthodes d’investigation : la diffraction de rayons X, la diffraction de neutrons et la diffraction de neutrons polarisés. Ces résultats permettent pour la première fois de tester et ainsi de confirmer la validité des modélisations théoriques obtenues par les méthodes de fonctionnelle de densité. Ils sont publiés dans le Journal de l’International Union of Crystallography (IUCrJ).

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En imageant et en mesurant la fluorescence de nanoparticules individuelles d’oxyde de terres rares, des physiciens viennent pour la première fois de cartographier en temps réel la production d’une espèce réactive oxygénée, le peroxyde d’hydrogène, lors de la réponse intracellulaire à une sollicitation externe telle qu’un gradient externe de concentration de protéines. Ce travail, qui vient d’être publié dans la revue Chemistry and Biology, permet de disséquer les mécanismes de formation de la réponse cellulaire, notamment à certains signaux induisant la migration cellulaire et pourra contribuer au développement de stratégies pour leur contrôle dans des contextes pathologiques.

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Contrairement à ce que l’on pensait jusqu’à présent, les contraintes hydrodynamiques importantes dans les vaisseaux capillaires ne détruisent pas les empilements de globules rouges. C’est la géométrie particulière de l’écoulement dans ces vaisseaux qui favorise ces empilements. Ce travail est publié dans la revue Nature - Scientific Reports.

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Des activités de R&D vont être lancées au Ganil afin d'optimiser les moyens de production de radioéléments destinés à la médecine nucléaire. Les nouveaux faisceaux de l'accélérateur Spiral2 pourront ainsi être exploités pour ces études.

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