Deux collaborations internationales, dont celle à laquelle a contribué Anja Böckmann, au laboratoire Microbiologie moléculaire et biochimie structurale, ont résolu par RMN du solide, de manière indépendante, la structure tridimensionnelle des fibrilles du peptide amyloïde-bêta. Ce peptide est intimement lié à la maladie d’Alzheimer et les fibrilles formées par la variante 1-42 sont décrites comme les plus dangereuses. Cette structure, publiée dans la revue PNAS, devrait contribuer au décryptage du mécanisme précis de la toxicité du peptide et faciliter le développement de molécules thérapeutiques contre cette maladie dévastatrice.

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Étape ultime de la division cellulaire, l’abscission permet la séparation physique des deux cellules filles. Alors que les mécanismes moléculaires intracellulaires contrôlant l’abscission sont relativement bien caractérisés, l’influence des signaux extracellulaires sur ce processus biologique fondamental reste peu connue. Les équipes d’Alice Davy au Centre de biologie du développement et d’Arnaud Besson au Centre de recherches en cancérologie de Toulouse révèlent que l’environnement des cellules contrôle l’achèvement de l’abscission par l’intermédiaire de la voie de signalisation Eph/ephrin. Cette étude est publiée dans la revue The Journal of Cell Biology.

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Des chercheurs du CNRS et de l’université de Strasbourg révèlent l’existence d’un processus non-canonique de démarrage de la traduction des protéines chez les eucaryotes. Caractérisée chez l’ARN messager de l'histone H4, cette variante sans étape de « scanning » est responsable d’une très grande efficacité de la traduction et laisse entrevoir des possibilités d’applications pour l’amélioration des vecteurs d’expression eucaryotiques. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Communications.

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Le contrôle précis de la locomotion par le système nerveux est indispensable pour adapter le comportement des animaux à leur environnement. En collaboration avec des équipes japonaises et norvégiennes, l'équipe de Claire Wyart à l’Institut du cerveau et de la moelle épinière a utilisé la toxine botulique pour rendre sélectivement silencieux des neurones chez le poisson-zèbre. Les chercheurs révèlent ainsi qu’une population particulière de neurones, très conservés entre les espèces, est nécessaire pour initier le mouvement et contrôler la vitesse de la nage pour explorer ou fuir. Ces travaux sont publiés dans la revue Current Biology.

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Pour s’adapter à l’alternance quotidienne de jour et de nuit, tous les organismes ont développé une rythmicité de leurs fonctions sur 24 heures. Au niveau cellulaire, de nombreux gènes suivent de telles fluctuations, dont les mécanismes restent méconnus. L’équipe d’Anne-Marie François-Bellan, au Centre de recherche en neurobiologie et neurophysiologie de Marseille, révèle l’implication dans cette expression rythmique de corpuscules nucléaires dont le nombre varie au cours d'une journée. Leur ciblage thérapeutique pourrait permettre de contrôler les pathologies associées à des dysfonctionnements de ces rythmes. Cette étude est publiée dans la revue eLife.

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Des chercheurs ont élaboré en une seule étape des micro-capteurs à base de polymères à empreintes moléculaires grâce à une imprimante 3D micrométrique. Une prouesse à cette échelle et sur ce type de composés, que l'on doit à des équipes de l'Institut de sciences des matériaux de Mulhouse, du laboratoire Génie enzymatique et cellulaire et du laboratoire Intégration du matériau au système. Leurs travaux, publiés dans la revue Advanced Materials, permettent d'envisager des capteurs capables de détecter des molécules, interrogeables par voie optique ou mécanique,qui pourraient à terme être intégrés dans des dispositifs portables miniaturisés pour les secteurs de la pharmacie, de l’agroalimentaire, de l'environnemental et de la sécurité.

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Les impacts environnementaux des aérosols atmosphériques (émis par les volcans, les incendies, ou les activités humaines…) sont complexes et encore difficiles à évaluer. Seuls, les acides gras, omniprésents dans la composition chimique de ces particules, sont connus pour être inertes vis-à-vis de la lumière visible. Leur dégradation photochimique n’est donc pas prise en compte dans les modèles qui décrivent la composition chimique et la réactivité de l’atmosphère. Mais lorsque ces acides se retrouvent confinés à l’interface air/eau (comme à la surface des océans ou des aérosols) et irradiés, ils sont source de radicaux et initient une photochimie complexe. C’est ce que viennent de montrer des chercheurs de l’Institut de recherches sur la catalyse et l’environnement de Lyon, qui publient dans la revue Science leurs travaux menés en coopération avec les universités de Toronto et de Clermont-Ferrand. Désormais, il faudra prendre en compte cette donnée supplémentaire.

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Comment ralentir la progression de la maladie de Parkinson ? C’est l’une des questions que se posent des chercheurs de l’Institut du cerveau et de la moelle épinière et du laboratoire Biomolécules : conception, isolement, synthèse. Ils proposent d’utiliser une petite molécule, la 3-phényl-6-aminoquinoxaline, capable de traverser la barrière hémato-encéphalique, et offrant aux neurones une protection contre le stress oxydant qui les détruit ou empêche leur récupération. Ces travaux parus dans la revue Journal of Medicinal Chemistry pourraient, à terme, ouvrir la voie à un traitement curatif de cette maladie.

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Depuis longtemps, les scientifiques ont constaté que le parasite du paludisme, Plasmodium falciparum, se développe moins facilement chez les populations présentant une mutation du gène G6PD. Forts de ce constat, des chercheurs du Laboratoire de chimie moléculaire avaient déjà mis au point une molécule, la plasmodione, qui mime les effets de déficiences en G6PD dans le globule rouge parasité. Mais le profil d’activité antipaludique de cette molécule restait jusqu’à maintenant méconnu. D’où les nouveaux travaux de cette équipe qui vient d’analyser les effets de la plasmodione sur les différents stades de développement du parasite dans le globule rouge. Les résultats, parus dans la revue Antimicrobial Agents & Chemotherapy, montrent in vitro une activité antipaludique très prometteuse.

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A quoi ressemblait Lyon en l’an 816 de notre ère ? Une époque étonnante, en réalité. La cité rayonnait de manière exceptionnelle dans toute l’Europe médiévale. Le colloque « Lyon dans l’Europe carolingienne », couplé à trois conférences grand public, lève le voile sur cette époque teintée de mystère. Il est organisé par les laboratoires Histoire et archéologie des mondes chrétiens et musulmans médiévaux, Histoire et sources des mondes antiques, en association avec l’Institut de recherche et d'histoire des textes.

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L'intelligence artificielle aborde des problématiques insoupçonnées, comme le problème du bavardage (gossip problem). À travers le casse-tête d’un groupe d’amis essayant d’organiser leurs prochaines vacances, nous percevons les difficultés d'assurer efficacement un niveau de connaissances partagées. Des chercheurs de l’Institut de recherche en informatique de Toulouse viennent de proposer une nouvelle solution à ce problème, qui généralise les résultats antérieurs et ouvre de nombreuses perspectives d’application.

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Dans les recherches en aide à la décision, la modélisation des votes considérait les votants comme des entités individuelles, sans prendre en compte leurs relations. Des chercheurs du Laboratoire d'analyse et modélisation de systèmes pour l'aide à la décision viennent d'établir la définition d’un équilibre dit de considération, prenant en compte le fait qu’un groupe peut modifier son vote pour éviter de pénaliser un groupe ami.

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La gestion du trafic en temps réel constitue un enjeu important, les systèmes de circulation intelligents ne permettant toujours pas d’utiliser les feux de circulation de façon optimale. Pour résoudre ce problème, Carlos Canudas-de-Wit propose dans son projet Scale-FreeBack, financé par une bourse ERC Advanced Grant, un nouveau paradigme pour aborder le problème de commande des systèmes complexes à grande échelle. Il souhaite définir des méthodes de commande qui puissent s’adapter à n’importe quelle échelle de système, exploiter pleinement les flux de données multi-sources, tout en assurant la résilience et la robustesse du système.

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Lauréat du prix Felix Klein au 7^e Congrès européen de mathématiques à Berlin en juillet, Patrice Hauret, ancien doctorant du Centre de mathématiques appliquées, est maintenant responsable d'équipe au Centre de technologies Michelin où il déploie son expertise en méthodes de calcul pour la mécanique des solides : analyse numérique pour des problèmes variationnels non linéaires, analyse de méthodes de discrétisation, analyse multi-échelle, ou encore décomposition de domaines. L’obtention de représentations efficaces, robustes et précises de structures soumises à de grandes déformations se heurte à de nombreuses difficultés. Il s’agit à la fois d’être capable de rendre compte des états mécaniques aux échelles les plus fines de façon satisfaisante afin d’éviter le recours à des lois mécaniques empiriques, de gagner en fiabilité, et de développer des modèles optimisés, légers, dont l’erreur est bien quantifiée. Patrice Hauret et ses collaborateurs ont développé en particulier des méthodes à deux échelles en espace-temps pour la simulation en mécanique des solides, en se fondant notamment sur des approches hiérarchiques d’homogénéisation.

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Lauréat du prix de l'European Mathematical Society au 7^e Congrès européen de mathématiques à Berlin en juillet, Vincent Calvez, chercheur CNRS à l'Unité de mathématiques pures et appliquées, travaille à l’interface entre les mathématiques et la biologie. Avec l'un de ses étudiants, Emeric Bouin, il s'est intéressé tout récemment à des modèles d’invasion en écologie qui tiennent compte de la persistance des individus. Pour traiter les modèles cinétiques utilisés dans ce cadre par les biologistes, ils ont proposé une nouvelle approche des limites asymptotiques pour des modèles d’équations cinétiques, en transposant des méthodes utilisées auparavant pour des équations de réaction-diffusion. Ces méthodes robustes d’analyse asymptotique peuvent être transposées à des questions fondamentales de biologie évolutive. C’est l’objet d’une collaboration très riche avec des biologistes de l’Institut des sciences de l’évolution de Montpellier.

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Lauréat du prix de l'European Mathematical Society au 7^e Congrès européen de mathématiques à Berlin en juillet, Hugo Duminil-Copin, professeur au laboratoire Alexander Grothendieck (IHES/CNRS), a obtenu des résultats marquants sur le modèle d'Ising. Depuis son introduction par Lenz au début du 20^e siècle, ce modèle, dans lequel un matériau magnétique est représenté comme une collection de petits moments magnétiques répartis régulièrement sur un réseau, s’est avéré un véritable terrain de jeu pour mathématiciens et physiciens. En effet, en dimension 2, on peut calculer explicitement un grand nombre de paramètres physiques, telle l’énergie libre (calculée par Onsager) ou d’autres caractéristiques des phénomènes de transition de phase. Ce n’est plus le cas en dimension supérieure et c’est dans ce cadre qu’Hugo Duminil-Copin et ses collaborateurs ont travaillé. En reliant le modèle d’Ising à d’autres modèles des probabilités comme les marches aléatoires ou la percolation, ils ont apporté des éléments de compréhension majeurs aux phénomènes de transition de phase en dimension supérieure à 2.

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Une équipe internationale de scientifiques, comprenant deux chercheuses du Centre de physique des particules de Marseille, a mis en évidence de nouvelles contraintes sur la relativité générale – la théorie de la gravitation d'Einstein – à l'aide des vides cosmiques. Les vides cosmiques sont des zones de l'Univers où la densité de matière est très faible, l'espace y est donc quasiment vide. S'appuyant sur les données du programme de relevés Sloan digital sky survey (SDSS-III), les chercheurs ont validé une nouvelle fois les prédictions de la théorie de la relativité générale. Leurs travaux ont été publiés dans la revue Physical Review Letters du 25 août 2016.

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S’appuyant sur une synthèse unique de données paléo-climatiques, un groupe international de chercheurs vient de montrer que le réchauffement climatique dû aux activités humaines aurait débuté il y a près de deux siècles, soit au début de la révolution industrielle. En outre, ce réchauffement n’aurait pas débuté de manière synchrone et ne se serait pas déployé au même rythme sur l’ensemble de la planète. Réalisés dans le cadre du programme international "Past Global Changes 2k", auquel participent des chercheurs du Laboratoire d’océanographie et du climat : expérimentations et approches numériques et du Centre européen de recherche et d’enseignement de géosciences de l’environnement, ces travaux révèlent l’extrême sensibilité du climat aux perturbations anthropiques.

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Le champ magnétique de la Terre est causé par la croissance de la partie solide du noyau. Cependant, celle-ci n’existe que depuis 1 milliard d’années. Alors comment expliquer le champ magnétique précoce remontant à au moins 3,45 milliards d’années ? Des prédictions théoriques existent, mais pour la première fois, des chercheurs ont réalisé des expériences qui les confirment. Ces travaux, menés par une équipe internationale de chercheurs de l’Institut de physique du globe de Paris (CNRS/IPGP/Université Paris Diderot) et de l’université de Californie à Santa Cruz, ont été publiés récemment dans la revue Nature.

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Les causes du recul record des glaciers de l’archipel des Kerguelen au cours des dernières décennies viennent d’être dévoilées par une équipe internationale comprenant des chercheurs de quatre laboratoires français : le Laboratoire de glaciologie et géophysique de l’environnement, le Laboratoire d’études en géophysique et océanographie spatiales, le Laboratoire de géographie physique : environnements quaternaires et actuels et le Laboratoire d’océanographie et du climat : expérimentations et approches numériques. Après une période de stabilité, de 1850 à 1960, les glaciers ont en effet connu une forte diminution de leur volume, qui serait essentiellement due à une sécheresse résultant du réchauffement climatique et du trou de la couche d’ozone au-dessus de l'Antarctique.

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En combinant les informations issues de l'interféromètre Alma et du radiotélescope de 30 m de l'Iram, une équipe internationale d'astronomes, comprenant des chercheurs du Laboratoire d'étude du rayonnement et de la matière en astrophysique et atmosphères, du Laboratoire d'astrophysique de Bordeaux et de l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie,  a obtenu l'image la plus détaillée à ce jour de la barre d'Orion. Cette structure délimite la frontière entre matière diffuse et matière dense dans la région de formation d'étoiles massives la plus proche de la Terre. L'image obtenue offre des informations inédites pour l'étude de la morphologie et de l'activité de cette région fascinante du ciel.

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