Les mutations génétiques de la préséniline (PS) provoquent une forme précoce de la maladie d’Alzheimer. Le rôle physiologique de la PS reste un mystère, en particulier dans les synapses, zones de contact qui permettent le transfert d'information d'un neurone à l'autre. Ce travail montre que la PS, très abondante dans les synapses, contrôle la machinerie de libération du messager chimique. Un dysfonctionnement présynaptique peut donc être un facteur de dérégulation des circuits neuronaux dans la maladie d'Alzheimer.

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En rassemblant des données génomiques, épigénomiques et fonctionnelles, des chercheurs français et espagnols démontrent que la complexification et la spécialisation de la régulation des gènes ont été centrales pour l'émergence des vertébrés. Ces travaux fournissent également des informations sur les changements ayant entraîné l'évolution vers une plus grande complexité chez les vertébrés.

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Les cellules souches adultes assurent un renouvellement constant des tissus, par exemple la peau, l’intestin, ou encore le sang et certains tissus neuraux, pour compenser l’accumulation des stress et dommages subis. Pour remplir ces fonctions essentielles, les cellules souches doivent donc pouvoir survivre tout au long de la vie adulte. Grâce à l’analyse de la drosophile, l’étude publiée dans la revue Nature Communications vient d’identifier comment les cellules souches survivent chez l’adulte, en échappant à la mort cellulaire programmée.

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Comment les mécanismes neuronaux sous-tendant la perception visuelle se mettent-ils en place ? Un modèle informatique très simple utilisant des réseaux de neurones et des images naturelles montre que les neurones artificiels acquièrent automatiquement des propriétés semblables à celles des neurones naturels. Cette faculté apporte un nouvel éclairage sur la question de l’inné et de l’acquis et pourrait permettre de mieux comprendre certaines pathologies développementales comme l’amblyopie. Cette étude a été publiée dans Journal of Neuroscience.

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Dans un travail publié dans Genome Research, les chercheurs ont développé le HRS-seq, une méthode génomique simple et rapide, qui permet d’isoler et de séquencer les régions du génome associées aux corps nucléaires. Leurs travaux montrent que, chez les mammifères, ces régions sont étroitement associées au compartiment chromosomique actif, où sont situés les gènes transcrits. Les corps nucléaires semblent donc jouer un rôle central dans l’organisation de ce compartiment génomique.

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Lorsque des atomes s’agrègent et que l’ensemble présente une configuration électronique similaire à celle d’un atome isolé, on parle de superatome. Des scientifiques de l’Institut des sciences chimiques de Rennes, de l’université technique de Munich, de l’université de Duisburg-Essen et de l’université de São Paulo ont synthétisé et étudié le plus gros superatome de cuivre connu. Son nombre d’électrons disponibles ne suit cependant pas les lois censées régir de tels composés. Dans ces travaux, publiés dans Angewandte Chemie International Edition et mis en avant par Nature Reviews Chemistry, le superatome dispose de propriétés magnétiques inédites.

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Les hémoglobines transportent des gaz tels que le dioxygène dans le corps. Alors que leur rôle est connu depuis un siècle, le détail du processus restait mal compris à cause de réactions trop rapides pour être observées. Des chimistes de l’Institut de chimie radicalaire et des universités de Frankfort et de Tokyo ont proposé un premier modèle théorique expliquant le phénomène. Ces travaux, publiés dans Nature Communications, remettent en cause le déroulement jusque-là supposé de la réaction.

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Pour révéler la présence des espèces chimiques qu’ils recherchent, certains capteurs biologiques nanométriques utilisent les propriétés optiques de nanocristaux semi-conducteurs. Par exemple, en confinant des charges électriques au cœur de nanocristaux, les scientifiques forment des « boîtes quantiques » dont l’émission lumineuse se modifie de manière ciblée en fonction des substances chimiques détectées. Des chercheurs du Laboratoire de chimie physique, en collaboration avec l’université de Liège et le Laboratoire de réactivité de surface, ont démontré que l’énergie confinée dans ces boîtes peut aussi être directement transférée à leur environnement.

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Les nanomatériaux trouvent de plus en plus d’applications médicales. Parfois capables de remplir plusieurs rôles à la fois, ils offrent une flexibilité essentielle au développement de traitements personnalisés. Des chercheurs du CNRS et de l’université de Strasbourg ont ainsi conçu une nouvelle classe de nanocomposites à base de carbone et de silice poreuse, qui relâchent sur commande des molécules antitumorales sous l’action de la lumière (proche infrarouge). Ces travaux, publiés dans la revue Advanced Functional Materials, ouvrent des possibilités pour des traitements finement contrôlés et multiples, comme l’association de la photothermie à la chimiothérapie.

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Avec ses collègues du Laboratoire de physique et chimie théoriques, tels que Christophe Chipot, et de l’université d’Oxford, François Dehez souligne les problèmes d’identification des structures de protéines membranaires dans une publication de la revue Nature. Son exemple est basé sur la protéine p7, impliquée dans l’hépatite C.

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Pour mieux comprendre et prévoir les effets d'une éruption volcanique, une équipe interdisciplinaire et internationale a étudié à la mortalité induite par les particules fines émises lors des nombreuses éruptions du volcan islandais Laki entre 1783 et 1784. Cette étude publiée Nature Communications combine des archives européennes exceptionnelles et des modèles mathématiques de transport chimique aérien. Elle conclut qu’une partie seulement de la surmortalité de cette période fut imputable à la pollution volcanique et qu’elle fut aggravée par d’autres facteurs, comme la météorologie et le mauvais état sanitaire des populations de l’époque.

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Isidore est un moteur de recherche qui collecte, enrichit et offre un accès unifié à six millions de publications, documents numériques, sources et référentiels scientifiques issus de la recherche française et internationale. En quelques années, Isidore est devenu la référence pour de nombreux chercheurs, étudiants mais aussi pour un très large public intéressé par les disciplines des sciences humaines et sociales.

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OpenEdition atteint le cap des 500 revues en ligne avec le lancement simultané de cinq nouveaux sites. Ce portail propose ainsi aux lecteurs des contenus d’une grande qualité scientifique, dans un large éventail de disciplines en sciences humaines et sociale.

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Coordonnée par Frédéric Colin, professeur à l'université de Strasbourg, la mission conjointe de l'Institut français d’archéologie orientale et du laboratoire Archéologie et histoire en Méditerranée et en Europe vient de découvrir, à proximité d'un des plus grands tombeaux de la nécropole thébaine, deux sarcophages et une stèle du Nouvel-Empire égyptien, réinhumés près de huit siècles après leur premier enterrement.

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L’information est une clé pour comprendre le vivant et agir sur la santé. Ce credo est depuis l’origine le ciment du laboratoire Techniques de l’ingénierie médicale et de la complexité - Informatique, mathématiques et applications de Grenoble, qui fête son 25^e anniversaire. Une source d’inspiration de leurs recherches fondamentales provient des échanges avec la pratique clinique, qu’ils cherchent à optimiser.

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Des chercheurs du Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes, en collaboration avec une équipe du Centre de physiopathologie de Toulouse Purpan, ont développé une bio-plateforme de très haute sensibilité, fabriquée grâce aux techniques conventionnelles de la micro-électronique, permettant le suivi de l’activité électrique et chimique de cellules électrogènes. Ce nouvel outil, publié dans la revue Journal of Physics : Condensed Matter, est prometteur pour mieux comprendre les mécanismes élémentaires impliqués dans la communication neuronale avec une résolution cellulaire, à la fois dans les conditions normales et pathologiques.

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Les océans sont animés par de très grandes vagues imprévisibles et destructrices que l’instrumentation ne permet pas de mesurer complètement. Des chercheurs de l’Institut Femto-ST et leurs collègues finlandais étudient, en optique, des ondes extrêmes aux propriétés similaires. À l’aide de l’intelligence artificielle, ils ont identifié les caractéristiques spectrales pouvant être associées à leur émergence. Ces résultats, publiés dans la revue Nature Communications, pourraient être transposés à l’océanographie.

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En cinq ans, les métasurfaces acoustiques ont révolutionné le contrôle des ondes acoustiques par les matériaux. Une équipe internationale, dont un chercheur de l’Institut Jean Lamour, a publié un état de l’art de ce champ disciplinaire dans la revue Nature Reviews Materials. Il couvre la physique fondamentale sur laquelle s’appuie la création de ces matériaux artificiels 2D, ainsi que leur pouvoir applicatif, notamment en aéronautique et en holographie.

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Dans une série de travaux récents, Camille Coron, avec ses co-auteurs, modélise des populations pour en étudier l'évolution génétique. Les populations qu'elle considère sont constituées d'individus génétiquement simples (un seul gène, à deux allèles), se reproduisant et mourant rapidement. Les auteurs montrent qu'une telle population finit toujours par s'éteindre et qu'avant extinction, l'un des allèles envahit la population. Lorsqu'une population survit longtemps, les auteurs exhibent des stratégies génétiques qui ont permis cette survie.

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La compréhension des mécanismes de la signalisation biochimique, omniprésente dans le réseau vasculaire, est essentielle pour la conception de thérapies adaptées aux pathologies cardiovasculaires. La libération de l’ATP (Adénosine triphosphate) par les globules rouges est un mécanisme majeur qui a été modélisé dans ce travail, en accord avec des expériences réalisées à Harvard.

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Des physiciens viennent de développer une nouvelle approche pour resommer les sommes divergentes qui apparaissent lors de calculs concernant les systèmes de fermions fortement corrélés, tout en contrôlant la précision de ces calculs. Ils ont validé cette approche en déterminant le coefficient de « contact » pour un gaz de Fermi unitaire avec une précision bien meilleure que les calculs habituels. Ce résultat se révèle en outre en très bon accord avec les mesures effectuées sur des gaz d’atomes fermioniques ultrafroids en forte interaction.

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Un signal modulé en fréquence et en amplitude, semblable au signal ultrasonore émis par les chauves-souris ou les dauphins, a permis à des chercheurs du CNRS et du MIT de mesurer de manière précise et rapide le spectre viscoélastique de matériaux mous.

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Des physiciens ont créé un dispositif expérimental capable de reproduire à petite échelle l’oscillation quasi-biennale de la stratosphère équatoriale. Il s’agit d’un exemple rare d’étude expérimentale d’un phénomène climatique, domaine où l’on dispose surtout de simulations numériques.

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Quelle est l’influence de la latitude sur le flux de rayons cosmiques ? Les scientifiques se sont posé cette question il y a près d’un siècle lorsqu’ils cherchaient à comprendre la nature du rayonnement cosmique. On sait maintenant qu’il s’agit de particules chargées en provenance du Soleil, de notre Galaxie, voire d’au-delà et donc qu’elles subissent l’influence du champ magnétique terrestre : le flux de rayons cosmiques augmente lorsqu’on s’approche des pôles. Cet effet est-il mesurable avec le détecteur pédagogique de muons Cosmix qui tient dans une petite valise ? C’est pour répondre à cette question que des élèves du lycée du Tampon à la Réunion et leur professeur, Gérard Cavalli, ont embarqué une mallette Cosmix sur le Marion Dufresne, un navire français en partance pour les Terres australes et antarctiques françaises.

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Une nouvelle étude montre que les fleuves arctiques transportent de grandes quantités de mercure vers l'océan Arctique. Les résultats obtenus permettent de comprendre comment les émissions anthropiques de mercure des latitudes moyennes ont contribué à polluer l'une des régions les plus préservées de notre planète. Jusqu'à récemment, on supposait que les émissions de mercure atteignaient l'Arctique par voie atmosphérique pour y contaminer l'écosystème marin. L'étude révèle que les fleuves arctiques rejettent plus de mercure dans l'océan Arctique que les dépôts atmosphériques. Les chercheurs ont intégré leurs résultats dans un modèle 3D océan-atmosphère et ont trouvé un transfert net annuel de mercure de l'océan Arctique vers l'atmosphère.

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Les grands relevés du ciel des deux décennies passées ont permis de découvrir quelques milliers d’étoiles naines et de naines brunes. Cependant leur recensement reste incomplet en raison de leur faible éclat, y compris dans le voisinage solaire. La mission Gaia, grâce à la combinaison de ses mesures très précises en astrométrie et en photométrie, apporte un nouveau moyen de les découvrir et promet d’en offrir un échantillon véritablement complet. Cette étude est portée par l'institut Univers, transport, interfaces nanostructures, atmosphère et environnement, molécules.

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Titan, le plus gros satellite de Saturne, a été survolé 127 fois par la sonde Cassini entre 2004 et 2017. Une équipe internationale a compilé l’ensemble des données du spectromètre imageur VIMS pour créer une carte globale de la surface dans l’infrarouge, montrant la diversité géologique des terrains. Une vidéo synthétique en illustre les principales caractéristiques, des champs de dunes équatoriaux aux cratères d’impact, jusqu’au site d’atterrissage du module Huygens.   

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L’île de la Dominique a connu par le passé des éruptions ponceuses ignimbritiques mettant en jeu des volumes de magmas conséquents. L’étude de plus d’une centaine d’inclusions vitreuses a permis de mettre en évidence que ces magmas sont parmi les plus riches en eau jamais décrits et qu’ils sont stockés à forte profondeur, de 3 à 27 km jusqu’au Moho (limite entre la croûte terrestre et le manteau supérieur de la Terre). Cette étude menée par une équipe internationale a également montré qu’un flux de CO₂ au travers de la croûte était actif.

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Il y a environ 66 millions d’années, à la fin du Crétacé, un astéroïde de la taille d’une petite ville est entré en collision avec la Terre, mettant fin au règne des dinosaures et éradiquant 76% des espèces de la planète. Les scientifiques ont récemment dressé un tableau détaillé des minutes qui ont suivi l’impact géant grâce à l'analyse des roches forées en 2016 au sein du cratère de Chicxulub, au Mexique. Pendant un temps, les roches brisées ont subi un processus de fluidisation acoustique et se sont littéralement comportées comme un fluide. Ce sont de très fortes vibrations qui secouent constamment et suffisamment la roche pour lui permettre de "couler".

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