Nouvelles publications scientifiques, créations de laboratoires, annonces de prix... Avec "En direct des labos", retrouvez toutes les deux semaines des informations issues des instituts du CNRS et complémentaires des communiqués de presse.
Les chercheurs du Laboratoire des maladies neurodégénératives montrent que la baisse d’expression de la protéine DCLK3 favoriserait le dysfonctionnement et la mort des neurones dans la maladie de Huntington, une maladie neurodégénérative du jeune adulte. Ce travail réalisé en collaboration avec plusieurs autres laboratoires français montre également que la fonction jusqu’alors inconnue de DCLK3 serait de moduler, dans les noyaux des neurones, un complexe macromoléculaire qui régule finement le processus de lecture du génome. Ces résultats ont été publiés dans la revue Brain.
L’épilepsie-absence est la forme la plus commune d’épilepsie pédiatrique. Une collaboration entre des chercheurs du laboratoire Neuroscience Paris-Seine et de l’université de Cardiff (Royaume-Uni) a permis de caractériser pour la première fois les activités hypersynchrones des réseaux neuronaux pendant les crises dans des modèles animaux. Ce travail a été publié le 16 avril 2018 dans le journal Nature Neuroscience qui lui consacre un éditorial « News and views ».
Des chercheurs de l’Institut de génétique humaine ont mis en évidence un nouveau rôle pour la protéine SAMHD1 dans la réplication de l’ADN. En l’absence de SAMHD1, des petits fragments d’ADN produits par la réplication anormale des chromosomes s’échappent du noyau et s’accumulent dans le cytoplasme, où ils activent des senseurs de l’immunité innée. Ces résultats permettent d’expliquer pourquoi la perte de SAMHD1 induit une inflammation chronique dans le syndrome d’Aicardi-Goutières. Ces travaux ont été publiés le 18 avril 2018 dans la revue Nature.
Des scientifiques ont collecté des données sur le genre des orateurs invités lors d’événements scientifiques et en ont interrogé les organisateurs. Il apparait que la proportion de femmes parmi les orateurs invités augmente avec la proportion de femmes parmi les organisateurs, et lorsque les organisateurs prennent en compte le genre des personnes qu’ils invitent. L’étude a été publiée le 21 avril 2018 dans la revue Evolution Letters.
Les carcinomes hépatocellulaires (CHC) constituent à ce jour la deuxième cause de mort par cancer dans le monde. Les chercheurs de l’Institut Cochin ont montré, dans un article publié dans la revue Gut, que contrairement à la majorité des CHC qui utilisent le glucose comme fournisseur principal d’énergie, les CHC activés pour l’oncogène β-caténine utilisent une catégorie spécifique de lipides : les acides gras. Ils démontrent que cette source d’énergie est importante à la fois pour l’initiation du processus tumoral et pour la progression tumorale.
Particules, gouttes, bulles, cellules… Observer leur congélation lorsqu’elles sont en suspension reste difficile. Lors de la solidification, des interactions complexes et encore mal comprises se mettent en place, contrôlant la microstructure finale des matériaux solidifiés. Dans Science, des chercheurs du Laboratoire de synthèse et fonctionnalisation des céramiques et du laboratoire Sciences et ingénierie de la matière molle montrent qu’il est possible d’utiliser la microscopie confocale pour étudier ces interactions in situ et que la présence de tensioactifs joue un rôle essentiel dans l’interaction goutte/cristal de glace. Ce qui répondrait à des questions posées en biologie avec la cryopréservation des cellules, ou en métallurgie notamment.
Un médicament sera plus efficace et moins toxique s’il ne contient qu’une seule des deux espèces sous lesquelles se présentent les molécules chirales. Or comprendre pourquoi et comment les molécules expriment leur chiralité dans les auto-assemblages et les superstructures reste aujourd'hui un challenge. Dans leurs travaux publiés dans Nature Communications, des chercheurs du Centre de recherche Paul Pascal ont réussi à contrôler la morphologie hélicoïdale de cristaux issus de l'auto-assemblage de particules biologiques chirales modèles. Une première étape vers une méthode de sélection des espèces chirales droites et gauches d’une solution.
Couramment utilisés pour leurs excellentes propriétés optiques, les matériaux à base de grenat d’yttrium et d’aluminium (YAG) nécessitent cependant des procédés d’élaboration complexes, peu flexibles et souvent très coûteux. Des chercheurs du laboratoire CEMHTI et de l’Institute of Process Engineering de Pékin ont synthétisé une céramique nanostructurée YAG-alumine transparente par un procédé original, simple et économique : la cristallisation à pression ambiante d’un verre de même composition. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Communications.
Synthétiser de manière très sélective une molécule naturelle complexe à partir de produits disponibles, non pas dans la nature, mais dans le commerce : tel est le challenge que viennent de relever des chercheurs de l’Institut de chimie moléculaire et des matériaux d’Orsay et du laboratoire Biomolécules : conception, isolement, synthèse. Pour la première fois, ces chimistes ont réussi à assembler préférentiellement un alcaloïde complexe à partir d’un précurseur synthétisé au laboratoire. Ces travaux sont publiés dans Angewandte Chemie.
Une simple réaction entre le dioxyde de carbone (CO2) et divers métaux dans de l’eau salée donne une nouvelle piste pour comprendre l’origine de biomolécules – et donc de la vie – sur Terre. Cette réaction pourrait expliquer comment certains organismes primitifs créaient les molécules nécessaires à leur survie à partir de CO2 avant l’apparition des protéines. Cette découverte d’une équipe de l’Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires est parue dans Nature Ecology & Evolution. Une petite révolution en chimie prébiotique !
Une équipe de chercheurs franco-américains est parvenue à stabiliser l’activité de protéines hors de leur environnement natif en concevant une coque protectrice à base de polymères. Une prouesse qui résulte d’un travail collaboratif. Une équipe du laboratoire Ingénierie des matériaux polymères a conçu le design du polymère constitutif de l’enveloppe protectrice. L’équipe du Pr Ting Xu de l’université de Californie a dirigé ce travail et étudié l’activité des protéines candidates. Et des chercheurs de l’université de Northwestern ont effectué le calcul et la simulation en dynamique moléculaire. De nombreuses applications sont envisagées, notamment en nano- et biotechnologies. Ces résultats sont parus dans Science.
Le changement climatique affecte le fonctionnement des écosystèmes directement par les impacts sur la physiologie des organismes, mais également par les changements dans la composition et la diversité des communautés. Pour la première fois, une étude publiée dans Scientific Reports quantifie l’importance relative de ces effets directs et indirects par simulations sur un gradient climatique de forêts tempérées européennes. Les résultats montrent que les effets indirects liés au changement de composition des communautés ont été largement sous-estimés jusqu’ici.
L'analyse d'un crâne presque complet d'une vache provenant du site néolithique de Champ-Durand (3400-3000 avant J.-C.), en Vendée, amène à penser qu'il a subi une chirurgie crânienne, selon une étude publiée dans Scientific Reports. Les chercheurs suggèrent que les résultats fournissent la preuve qu’un acte vétérinaire ou une expérimentation chirurgicale sur un animal avant de passer à l’homme existe depuis le Néolithique.
L'île de Sulawesi en Indonésie présente une diversité unique d'espèces animales et végétales qui fascine les biologistes depuis Alfred Wallace. A l’aide d’une approche pluridisciplinaire combinant reconstructions géologiques et paléogéographiques, analyses génétiques et morphométriques, il est apparu que la diversification des trois plus grands mammifères de l’île, le babiroussa, l’anoa et le sanglier des Célèbes, s’était faite de manière synchrone et pouvait être mise en relation avec la formation de l’île. Cette étude parue dans la revue Royal Society Proceedings B est le fruit d’une collaboration internationale.
Alors que les technologies du plastique permettent d’obtenir des matériaux toujours plus performants, l’industrie manque d’instruments pour les classer en fonction des sensations de leur toucher. Des chercheurs du Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes ont donc lancé le projet Plastic Touch Device, dont le prototype de doigt artificiel est entré en phase finale.
Un consortium franco-australien comprenant une équipe de l'Institut des nanotechnologies de Lyon et du CEA-Leti a réalisé une source supercontinuum sur puce dans le moyen infra-rouge (3 µm à 8 µm), qui pourrait détecter une large gamme de molécules. Le dispositif, compatible avec les technologies de fabrication de masse de l'industrie microélectronique, a donné lieu à une publication dans la revue Optica.
Lors d’un écho, les voix renvoyées gardent leur tessiture d’origine malgré leurs multiples réflexions. Des chercheurs du Laboratoire d’acoustique de l’université du Mans et de l’université de Harvard ont cependant démontré que certaines surfaces hors normes renvoyaient une onde sonore en la transposant d’une octave. Selon ces travaux publiés dans la revue Journal of Applied Physics, ces métasurfaces fonctionnent même à des épaisseurs extrêmement faibles.
Lorsqu’un système dynamique déterministe est suffisamment chaotique, on peut l’étudier à l’aide d’outils probabilistes habituellement utilisés pour étudier des systèmes aléatoires. Dans un article récent, Jérôme Dedecker, Sébastien Gouëzel et Florence Merlevède s'intéressent à des systèmes dynamiques plus complexes à analyser, dans lesquels il subsiste des corrélations fortes entre les configurations du système en différents instants. Les auteurs évaluent la quantité de trajectoires dont le comportement est exceptionnel par rapport au comportement moyen du système. Leur résultat montre la pertinence et la puissance de l'outil probabiliste dans l'analyse des systèmes dynamiques.
En établissant le diagramme de phase du Bi2Sr2Ca1Cu2O8+x par la méthode du dopage électrostatique, des physiciens ont mis en évidence le comportement complexe de ce type de supraconducteurs, révélant une physique riche et nouvelle. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Communications.
Grâce à l’exploitation de paires de photons intriqués, des physiciens ont introduit le concept d’interférométrie quantique en lumière blanche et l’appliquent à la caractérisation ultra précise de propriétés optiques des matériaux. Ces travaux sont publiés dans la revue Light: Science & Applications.
Pour la première fois, des chercheurs sont parvenus à fabriquer des substrats de large diamètre du semi-conducteur β-Ga2O3 aussi bien de type « n » que de type « p », permettant d’envisager le développement de composants à la fois pour l’électronique de puissance et l’optoélectronique dans l’ultraviolet lointain. Ces travaux sont publiés dans la revue Materials Today Physics.
En couplant deux nanolasers, des physiciens ont pu générer un système hors-équilibre émettant des bouffées de photons fortement corrélés, dits « super-thermiques ». Cette approche ne se limite pas à l’émission laser mais peut être étendue à d’autres systèmes nanométriques. Ces travaux sont publiés dans la revue Physical Review X.
Des chercheurs de l’Institut de physique du globe de Paris et de l’université Paris-Diderot, en collaboration avec des climatologues du Laboratoire de météorologie dynamique, viennent de développer une méthode permettant de remonter aux conditions de vents à partir de la morphodynamique des dunes à la surface de Mars. Leur méthode est valide dans n’importe quelles conditions et peut donc s’appliquer aussi bien sur Terre, sur Mars que sur Titan. Dans leur article publié dans la revue Earth and Planetary Science Letters, les scientifiques se sont en particulier intéressés à la région circumpolaire martienne.
Ayant analysé des données IAGOS (In-service aircraft for a global observing system), des chercheurs de plusieurs laboratoires français ont pu mettre en évidence les cycles saisonniers de l’ozone et du monoxyde de carbone, lesquels diffèrent selon que l’on considère la haute troposphère ou la basse stratosphère. Les chercheurs ont également pu montrer que les concentrations en ozone ont tendance à augmenter dans la haute troposphère, alors que celles en monoxyde de carbone ont tendance à baisser dans la haute troposphère et la basse stratosphère.
NanoEnvi est un projet de recherche participatif, financé par le CNRS, porté par le laboratoire Géosciences environnement Toulouse, associant des chercheurs en magnétisme de l’environnement, en sociologie et en physique du Laboratoire d’aérologie et du Laboratoire de physique et chimie des nano-objets. Cette campagne de mesure vise à établir une cartographie des nanoparticules magnétiques émises par le trafic routier dans la ville de Toulouse. Mieux connaître leur devenir est en effet essentiel car elles sont susceptibles d’avoir un impact sur la santé.
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