Édition du 28/09/2021
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.
Institut des sciences biologiques (INSB)
Des hauts et des bas pour retrouver son chemin
Lorsque l’abeille vole vers l’avant, ses oscillations verticales peuvent aider son compteur de distance à estimer la distance parcourue. Grâce à une mise à l'échelle de l’intégration du flux optique ventral, ce compteur de distance est beaucoup plus robuste aux variations de la vitesse et de la hauteur de vol, dues par exemple au vent. Cette étude, publiée dans la revue Journal of The Royal Society Interface, montre aussi que cette mise à l'échelle est rendue possible par la perception des flux optiques de contraction et d'expansion générés par les hauts et les bas de l'abeille.
Un nouveau mécanisme de l’immunosuppression persistante chez les survivants de choc septique
Le choc septique, lorsqu'il n'est pas mortel, induit une immunosuppression persistante favorisant des infections opportunistes récurrentes. Dans un article publié dans la revue Immunity, des scientifiques révèlent la fonction suppressive d’une population particulière de cellules B augmentée lors du sepsis, qui subit une reprogrammation métabolique, avec forte production d’ATP, ou adénosine triphosphate, un nucléotide fondamental dans l'obtention de l'énergie cellulaire.
De nouvelles molécules pour traiter les cancers du sein HER2-positifs et leurs métastases cérébrales
Dans un article publié dans la revue Cancer Research, des scientifiques montrent qu'une protéine, la moésine, interagit avec l’oncogène HER2 et maintient ce dernier dans un état inactif. Or, dans certains cancers (HER2-positifs), cette protéine est peu exprimée. Après avoir identifié des molécules mimant la moésine, les chercheurs ont montré qu’elles pourraient permettre de cibler les cancers du sein HER2-positifs et leurs métastases cérébrales.
Bactéries multi-résistantes : l’ARN transfert-messager, cible prometteuse de futurs antibiotiques
Des scientifiques de l’Institut de génétique et développement de Rennes ont mis en évidence chez les bactéries un mécanisme de contrôle-qualité biomoléculaire, indispensable à leur survie et absent chez les mammifères. Cette découverte rend possible la conception de médicaments capables, tout en préservant les cellules du patient, de cibler ce mécanisme chez les bactéries multi-résistantes aux antibiotiques actuels. Elle donne lieu à des publications dans RNA et Nature Communications (août 2021).
Une nouvelle famille de récepteurs activant l’immunité antivirale
L’immunité innée, qui forme la première ligne de défense contre les infections, repose sur des familles de récepteurs baptisés pattern recognition receptors ou PRR qui reconnaissent des motifs moléculaires caractéristiques. Deux articles publiés dans la revue Nature décrivent une nouvelle famille de PRR, les cGAS-like receptors. Apparenté au récepteur cGAS des mammifères, les nouveaux récepteurs identifiés chez la drosophile diffèrent par le type d’acides nucléiques qu’ils reconnaissent et par le signal qu’ils produisent. Ils ouvrent des perspectives pour la caractérisation des autres membres de cette famille, notamment chez l’Homme chez qui l'un de ces gènes est fréquemment muté dans les cellules cancéreuses.
Des circuits neuronaux différents pour la perception et la confiance
Lorsque nous prenons une décision, nous sommes plus ou moins confiants d'avoir eu raison. Des scientifiques ont cherché à isoler les processus cérébraux responsables de cette capacité métacognitive en mesurant l'activité neuronale de participants humains pendant une tâche de prise de décision perceptive étendue dans le temps. Les résultats, publiés dans la revue eLife, suggèrent que la confiance est évaluée tout au long de la prise de décision par des processus qui culminent dans les zones cérébrales d'ordre supérieur associées au comportement axé sur les objectifs.
Institut de chimie (INC)
Carbènes : de nouvelles briques pour la synthèse de polymères semi-conducteurs
Depuis que les carbènes, composés organiques très réactifs, ont pu être isolés sous une forme stable, ils sont devenus incontournables en chimie comme, par exemple, en catalyse ou en synthèse organique. Utilisant leur réactivité singulière, des scientifiques sont parvenus à préparer des polymères aux propriétés opto-électroniques remarquables par simple polymérisation d’amino-carbènes. La synthèse de ces matériaux, difficile à obtenir par les méthodes classiques, est à retrouver dans la revue Nature Communications.
Synthèse simple de nanomatériaux hybrides métal/semi-conducteur grâce au laser focalisé
Du photovoltaïque à la photocatalyse en passant par la photodégradation, les nanomatériaux hybrides métal/semiconducteur font partie des matériaux fonctionnels incontournables des technologies qui exploitent la lumière. Peu de méthodes permettent cependant de produire rapidement et facilement des nano-objets dissymétriques, et toutes demeurent relativement spécifiques. Une équipe franco-chinoise a développé une stratégie générale de synthèse innovante qui exploite un faisceau laser focalisé pour produire des nanoplots métalliques uniques à la surface de nanobâtonnets semi-conducteurs. Ces résultats sont à retrouver dans la revue ACS Nano.
Les « Étonnants polymères ! » dévoilent leur mystère pour la Fête de la science
A l’occasion des 50 ans du Groupe français d’études et d’applications des polymères (GFP) dont elle fait partie, Sophie Guillaume propose une conférence « Étonnants polymères ! » spécialement créée à l'occasion de la Fête de la science. Du 1er au 11 octobre 2021, cette conférence sera donnée à travers toute la France pour expliquer au grand public ce que sont les polymères. Trois questions à Sophie Guillaume, directrice de recherche du CNRS à l’Institut des sciences chimiques de Rennes et présidente du GFP.
Institut écologie et environnement (INEE)
Changement climatique et perte de biodiversité interagissent pour modifier le fonctionnement des écosystèmes
Le changement climatique et la crise de biodiversité actuelle ont des impacts majeurs sur le fonctionnement des écosystèmes. Cependant, l’effet combiné de ces deux mécanismes sur les écosystèmes est peu étudié. Une étude récente publiée dans PNAS a montré que l’augmentation de la variabilité de la température liée au changement climatique augmente l’effet négatif de la perte de biodiversité sur le fonctionnement de communautés d’algues aquatiques.
Quand les tumeurs redessinent les interactions entre espèces
En prenant comme modèle le cnidaire d’eau douce, Hydra oligactis (embranchement regroupant les méduses et les coraux), des chercheurs ont exploré expérimentalement les conséquences écologiques des modifications phénotypiques associées aux tumeurs. Cette étude, publiée dans Science of the Total Environment, apporte pour la première fois la démonstration que les développements tumoraux ont le potentiel, par leurs effets sur le phénotype de leurs hôtes, de modifier les interactions biotiques au sein des écosystèmes.
Le plus ancien comportement symbolique humain
Une équipe internationale a découvert 32 coquilles façonnées dans un niveau datant de 142 000 à 150 000 ans dans la grotte de Bizmoune à Essaouira, au centre-ouest du Maroc. Ces artefacts fabriqués à partir d’un gastéropode marin Tritia gibbosula constituent les plus anciens éléments de parure découverts à ce jour et la première preuve matérielle directe d'un système d’échange et/ou de communication des groupes humains. L'étude est publiée dans la revue Science Advances.
GeckoLocalisation : aidez les scientifiques à trouver où vivent les geckos en France
Afin de comprendre si le changement climatique et l’urbanisation ont favorisé l’expansion d'une espèce commune de gecko, la Tarente de Maurétanie, en dehors de son aire de répartition, une équipe toulousaine de scientifiques a lancé un projet national de science citoyenne inédit : GeckoLocalisation. Chacun peut participer à la recherche et aider les scientifiques à cartographier la présence des geckos partout en France !
Institut des sciences de l'information et de leurs interactions (INS2I)
Le logiciel GumTree s'enracine
Maître de conférences à Bordeaux INP et membre du Laboratoire bordelais de recherche en informatique, Jean-Rémy Falleri explore depuis plusieurs années le champ de l'évolution logicielle. Ses travaux dans ce domaine ont notamment abouti au développement de GumTree. Reposant sur l'identification rapide des bouts de codes susceptibles d'être supprimés, ajoutés, renommés ou déplacés à chaque nouvelle évolution d'un logiciel, cet outil d'analyse vise à faciliter le travail de compréhension des changements des développeurs. Avec la sortie de sa troisième version, prévue d'ici la fin de l'année, GumTree s'affirme un peu plus comme un outil phare d’aide à l’évolution logicielle.
Karoliina Lehtinen, logique et théorie des automates
Karoliina Lehtinen a rejoint le Laboratoire d'informatique et systèmes en 2020 en tant que chargée de recherche du CNRS. Ses principaux intérêts de recherche sont la logique, les jeux et la théorie des automates, en particulier dans le contexte de la vérification et de la synthèse.
Institut des sciences de l'ingénierie et des systèmes (INSIS)
Une cape thermique active pour le contrôle ciblé de la température
En utilisant une distribution de pompes à chaleur à effet Peltier, des chercheurs de l'Institut Fresnel ont montré mathématiquement et par simulation numérique que l'on pouvait rendre indétectable par des mesures thermiques un objet ou une source de chaleur. Ce type de dispositif pourrait servir à contrôler de manière ciblée la température dans un milieu.
Les parois cellulaires des végétaux révélées
La composition des parois cellulaires végétales, ainsi que leur organisation, définissent les propriétés structurales, mécaniques et optiques des plantes. L’accès à ces propriétés, à l’échelle nanométrique, intéresse l’ingénierie des végétaux utilisés comme biomatériaux. Au sein d’une collaboration internationale, des scientifiques de l’Institut Fresnel ont montré l’apport de l’imagerie hyperspectrale en champ proche optique pour mesurer et corréler les propriétés chimiques et physiques des couches des parois d’un échantillon de peuplier avec une résolution de seulement vingt nanomètres.
Voir des détails minuscules de loin avec des ondes ''rebondissantes''
Une méthode expérimentée par un chercheur de l'IETR, en collaboration avec ses collègues de l'université de Würzburg en Allemagne et du laboratoire Kastler Brossel, permet de mesurer des détails d'un objet bien plus petit que la longueur d'onde d'illumination, tout en restant à distance, de manière non-invasive.
Institut de physique (INP)
Traiter des signaux quantiques transportés par des courants électriques
Des chercheurs ont mis au point un algorithme afin d'extraire des informations codées dans les fonctions d'ondes électroniques de courants électriques quantiques. Cela constitue une étape majeure vers le traitement du signal nécessaire au développement des technologies quantiques. Ces travaux sont parus dans PRX Quantum.
Pourquoi courber une feuille de papier lui met la pression
Des chercheurs ont montré dans quelles conditions le fait de courber une feuille de papier induit une compression qui la froisse comme si elle avait été chiffonnée entre les mains. Ces travaux sont parus dans Physical Review E.
Un microscope électronique ultrarapide et lumineux !
Des scientifiques ont, pour la première fois, mesuré en fonction du temps à l'échelle de la nanoseconde la lumière émise sous l'effet des électrons au sein d'un microscope électronique en transmission ultrarapide. Ces travaux ouvrent la voie à une cartographie de la durée de l'émission de lumière avec une résolution spatio-temporelle inégalée. Ces travaux sont publiés dans Applied Physics Letters.
Mesurer le mouvement brownien de particules colloïdales confinées
Grâce à l'interférométrie optique, des scientifiques sont parvenus à mesurer les trajectoires de billes de polystyrène micrométriques en solution, à proximité d'une surface. L'analyse de ces trajectoires permet de déduire, avec une précision inédite, plusieurs paramètres physiques concernant ces colloïdes, leur dynamique et la surface voisine. Ces travaux sont parus dans Physical review research.
Des atomes de phosphore déposés en chaine
Les matériaux de basse dimensionnalité, agencés en surface ou en chaine, sont très étudiés pour leurs propriétés nouvelles et leur potentiel pour l'opto-électronique. Des chercheurs ont fabriqué pour la première fois des chaines de phosphorène de façon contrôlée et reproductible par épitaxie par jet moléculaire sur une surface cristalline d'argent. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Communications.
Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3)
La masse de l’étain 100 se précise
Dans une expérience conduite au Cern, la collaboration Isoltrap est parvenue à mesurer la masse de l'indium 100 et ainsi à préciser indirectement celle de son voisin insaisissable, l'étain 100, baptisé doublement magique, en raison de sa configuration très rare. Cette prouesse expérimentale montre tout l'intérêt de la future installation S3 de Spiral2 au Ganil, où l'étain 100 pourra être étudié directement. Une équipe de physiciens et physiciennes du CNRS a fortement contribué à ce résultat tout juste paru dans Nature Physics.
Un grand chantier pour multiplier par quatre la portée du détecteur d’ondes gravitationnelles Virgo
Depuis la fin de sa dernière prise de données en avril 2020, le détecteur d’ondes gravitationnelles Virgo est le théâtre d’un vaste chantier d’améliorations, dont les dernières touches de la première phase ont été achevées au printemps. Objectif affiché ? Voir des événements deux fois plus distants en 2022 et quatre fois en 2025. Quelques 200 personnes étaient mobilisées pour cette étape importante baptisée Advanced Virgo + et assurée pour une grande part par des laboratoires du CNRS. Tour d’horizon de ce chantier qui pousse la physique jusque dans ses plus ultimes retranchements.
Institut national des sciences de l'Univers (INSU)
Découverte de traces de feu vieilles de 560 000 ans
La communauté scientifique estime que les premières traces de la domestication du feu par l'humain en Europe remontent à - 400 000 ans. Or, une équipe de recherche a récemment découvert des traces de feu vieilles de 560 000 ans dans la Caune de l’Arago, reculant de 160 000 ans l’âge des plus anciennes traces déjà connues dans cette grotte des Pyrénées-Orientales.
Une nouvelle molécule détectée dans un disque protoplanétaire
Comprendre la composition des disques protoplanétaires qui accompagnent systématiquement la formation des étoiles et sont les berceaux des systèmes planétaires reste une étape clé pour élucider les mécanismes de formation des planètes. Une équipe internationale a utilisé l'interféromètre Noema de l'Iram pour détecter une nouvelle molécule soufrée dans le disque entourant l'étoile triple GG Tau. Cette découverte est un pas de plus vers un modèle chimique plus cohérent des disques protoplanétaires.
Directeur de la publication : Antoine Petit
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Responsable éditoriale : Priscilla Dacher
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Comité éditorial : Christophe Cartier Dit Moulin, Stéphanie Younès, Anne-Valérie Foillard-Ruzette (INC) ; Floriane Vidal, Elodie Vignier (INEE) ; Pascale Roubin, Linda Salvaneschi, Marie Signoret (INP) ; Pétronille Danchin, Emmanuel Royer (INSMI) ; Agathe Delepaut, Jennifer Grapin, Emmanuel Jullien, Perrine Royole-Degieux (IN2P3) ; Louise Charpentier, Aurélie Meilhon, Pierre Netter, Conceicao Silva (INSB) ; Armelle Leclerc, Nacira Oualli (INSHS) ; Marine Charlet-Lambert, Chloé Rocheleux (INSIS) ; Estelle Hutschka, Laure Thiébault (INS2I) ; Anne Brès, Léa Lahmar, Marie Perez (INSU).