Édition du 18/01/2022
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)
Le mécanisme derrière la fidélité de la translocation du ribosome eucaryote
Dans un article publié dans la revue Nature, des scientifiques décrivent pour la première fois le ribosome eucaryote (gros complexe de protéines et d'ARN qui est « l'usine d'assemblage » des protéines à partir des ARN messagers des gènes) piégé dans un stade précoce du processus de progression (translocation), lorsque l'ARN messager couplé aux ARN de transfert est précisément transporté à travers le ribosome. En utilisant une technique de cristallographie à haute résolution, ils apportent des données sur le « chaînon manquant » à la compréhension actuelle de ce mécanisme de translocation, et sa précision en termes atomiques.
Contrôle à distance de la réactivité du site actif dans une enzyme à molybdène
Dans une étude publiée dans la revue ACS Catalysis, des scientifiques montrent qu’un groupe d’acides aminés situés à longue distance du site actif d’une enzyme parvient à contrôler à la fois l’accès du substrat et les transferts de protons, et module ainsi fortement les propriétés catalytiques de l’enzyme en question. Ces données permettent de mieux appréhender le fonctionnement complexe de cette enzyme à molybdène.
Comprendre la communication entre métabolisme et immunité
De nouvelles données, présentées dans la revue Cell Metabolism décrivent le rôle d’une protéine clé du système immunitaire dans la régulation du métabolisme. Cette protéine, appelée STING, était déjà connue pour son rôle essentiel dans les mécanismes de défense antivirales ou dans l’immunité anti-cancéreuse. Des scientifiques montrent qu’elle joue aussi un rôle central dans la régulation du métabolisme des acides gras essentiels de la famille des Omegas 3 et 6. Cela permet de mieux comprendre le lien entre inflammation chronique et altérations métaboliques.
Institut de chimie (INC)
Un catalyseur pour produire de l’ammoniac sans effort, ou presque !
Actuellement, la synthèse de l'ammoniac (NH3), molécule clé pour l'industrie agrochimique, nécessite des conditions de température et de pression élevées, ce qui engendre 1,4 % des émissions mondiales de dioxyde de carbone. Réduire ces émissions en utilisant une source d’énergie renouvelable, l’énergie solaire en l’occurrence, pour obtenir de l’ammoniac à partir d’ions nitrate, c’est ce que viennent de réaliser des scientifiques. Pour cela, ils ont conçu un catalyseur qui permet d’atteindre une sélectivité proche de 100 % pour la formation de NH3.
L’ISA : dix ans d’innovation en chimie analytique pour notre santé et l’environnement
Identifier les molécules révélatrices d’une insuffisance cardiaque ou détecter les traces infimes de pollution dans trois milligrammes de poisson, rien n’échappe aux spécialistes de l’Institut des sciences analytiques et à leurs méthodes de pointe. Alors que le laboratoire fête ses dix ans, Christophe Morell et Emmanuelle Vulliet, directeur et directrice adjointe, présentent des méthodes analytiques si performantes qu’elles décèlent « un grain dans une tonne de sable » !
Polymérisation radicalaire contrôlée : quand les chimistes enfilent des perles
Les polymères, ces macromolécules composées de nombreuses unités de base qui se répètent, sont des matériaux mais aussi des agents tensio-actifs ou émulsifiants très utilisés. Dans le cadre d’une collaboration internationale, des chimistes ont démontré une utilisation très astucieuse des techniques de polymérisation radicalaire pour préparer de façon très simple des polymères qui contiennent de multiples blocs de composition différente, tout en contrôlant la dispersité de chaque bloc de manière indépendante. Une avancée dans le génie des polymères à retrouver dans la revue Nature Chemistry.
Une imagerie de l’endommagement de l’eau à quelques millionièmes de milliardièmes de seconde près
Les fortes irradiations modifient la matière. Si on peut facilement observer le résultat final, le détail de ces transformations dans le temps est bien plus difficile à révéler, étant donné l’extrême brièveté des phénomènes en jeu. Une équipe internationale a décrit l’ionisation de l’eau soumise à la source de rayons X la plus puissante d’Europe. Publiés dans la revue Physical Review X, ces travaux isolent des étapes séparées par seulement quelques femtosecondes.
Un nouveau pas vers la conception d’une cellule artificielle
Les cellules sont de formidables usines chimiques, capables de mener plusieurs synthèses différentes en même temps dans des compartiments qu’elles forment et défont en fonction de leurs besoins. Des scientifiques ont réussi à mimer cette compartimentation avec des macromolécules biomimétiques artificielles. Publiés dans la revue Advanced Science, ces travaux sont une nouvelle avancée vers la conception de cellules artificielles.
Trois questions à Olivier Joubert sur la production d’électricité grâce à l’hydrogène
La filière hydrogène suscite beaucoup d’espoirs quant à l’émergence d’une source durable et fiable d’énergie. Olivier Joubert, directeur de la Fédération hydrogène du CNRS et chimiste à l’Institut des matériaux de Nantes Jean Rouxel, revient sur le chapitre « De l’hydrogène pour faire de l’électricité » qu’il a co-écrit pour l’ouvrage Étonnante chimie, paru chez CNRS éditions en 2021.
Institut écologie et environnement (INEE)
Dresser le portrait des espèces victimes des invasions biologiques
Les espèces exotiques envahissantes constituent la première cause d’extinction des vertébrés terrestres insulaires. Les recherches s’attachent à expliquer leur succès, mais très peu se sont intéressées aux profils des espèces qu’elles menacent. Forte de ce constat, une équipe de chercheuses a étudié les caractéristiques de 6 015 espèces insulaires (amphibiens, oiseaux, lézards et mammifères), afin de comprendre ce qui les rend particulièrement vulnérables aux invasions biologiques. Leurs résultats sont publiés dans la revue Global Change Biology.
La température au sol est plus élevée que sous abri
Pour la première fois, une équipe internationale de recherche a réussi à cartographier de manière globale les températures qui règnent dans les quinze premiers centimètres du sol. Ainsi, la température au sol montre des écarts de l’ordre de 3°C en moyenne, par rapport à la température de l’air mesurée sous abri météo, avec des écarts pouvant atteindre jusqu’à 10°C par endroit et suivant les saisons. Ces résultats ont été publiés dans la revue Global Change Biology.
Les espèces de mammifères de grande taille ont-elles plus de cancers ?
Une équipe internationale de scientifiques a estimé les taux de cancer de presque 200 espèces de mammifères afin de déterminer quelles caractéristiques pourraient influencer leur susceptibilité face à cette pathologie. Les résultats, publiés dans Nature, montrent que les espèces de grande taille n’ont pas plus de cancer que celles de petite taille et que les carnivores consommant des mammifères sont les plus touchés par cette maladie.
Institut des sciences de l'information et de leurs interactions (INS2I)
Modélisation des stratégies visuelles d’un conducteur de véhicule autonome
L’arrivée prochaine des voitures autonomes va se traduire par leur cohabitation sur la route avec les voitures actuelles pilotés par l’humain, et il sera nécessaire pour la voiture autonome de distinguer ces deux classes de véhicules. Dans ce cadre, Damien Schnebelen du Laboratoire des sciences du numérique de Nantes a travaillé sur un projet qui consiste à distinguer les personnes utilisant une voiture autonome ou non, grâce à leur regard.
Portrait BD de Sarah Cohen-Boulakia : détective publique des données biologiques
Ce mois-ci, découvrez le sixième portrait de femme scientifique en sciences du numérique ! Il s'agit de Sarah Cohen-Boulakia, professeure à l'université Paris-Saclay et chercheuse en bioinformatique au Laboratoire interdisciplinaire des sciences du numérique.
BioPIM veut donner un coup d’accélérateur à la génomique mobile ultra-rapide
En l'espace de quelques années, les performances des technologies de séquençage se sont grandement améliorées. L’exploitation rapide in situ des données génomiques produites par les séquenceurs reste toutefois délicate en raison de la puissance de calcul que requiert ce type d’analyses. Afin de pallier ces difficultés, le projet européen BioPIM, porté par Dominique Lavenier, chercheur du CNRS à l’Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires, vise à développer des outils de bioinformatique plus performants et flexibles.
L’une des grandes conjectures de la complexité arithmétique en partie dénouée
Le problème « P = ou ≠ à NP » est une assertion relevant de l’informatique fondamentale considérée par de nombreux spécialistes comme l’une des plus importantes questions de ce domaine. Trois chercheurs en informatique fondamentale dont Sébastien Tavenas, chercheur du CNRS au Laboratoire de mathématiques, ont récemment apporté une contribution significative à cette question particulièrement complexe. La qualité de leur travail a été saluée par un « Best Paper Award ».
Un pas important vers des capteurs acoustiques résilients et autonomes en énergie
Situé à la croisée de l’Internet des objets et de l’informatique, du son et de la musique, l’Internet des sons est un domaine de recherche émergent auquel s'intéressent plusieurs scientifiques du Laboratoire des sciences du numérique de Nantes. En associant les compétences de deux équipes, des chercheurs sont parvenus à établir les bases technologiques d’un nouveau concept de biocapteur acoustique sans fil dépourvu de batterie. Le fruit de leur travail, publié dans un article scientifique, a été salué par un « Best Paper Award ».
Institut de physique (INP)
Une nouvelle méthode pour caractériser l’efficacité des micro-LEDs
En analysant les propriétés de la lumière émise par une diode électroluminescente micrométrique sous l’effet d’un faisceau d’électrons, des scientifiques ont pu quantifier l’influence de la surface sur l’efficacité de ces dispositifs optoélectroniques. Ces résultats sont publiés dans la revue ACS Photonics.
Comment révéler le repliement des chromosomes par l’analyse spectrale
Une étude théorique montre que l’état de repliement d’un polymère ou d’un chromosome peut être caractérisé simplement par son analyse spectrale, sans besoin de connaître ni sa longueur, ni la valeur de l’énergie d’interaction entre ses éléments. Des physiciennes et des physiciens proposent un outil efficace pour analyser le repliement à partir d’expériences de microscopie de fluorescence. Ce travail est publié dans Physical Review Letters.
Une LED infrarouge à base de nanocristaux
Les diodes électroluminescentes, ou LEDs, composants des ampoules basse consommation actuelles, sont aussi développées comme sources de lumière dans le domaine de l'infrarouge. Une nouvelle technologie à base de nanocristaux (quantum dots ou boites quantiques) vient d'être mise au point dans ce domaine spectral pour lequel il n'existait pas de source aussi efficace que les LEDs. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Photonics.
Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3)
Angeles Faus-Golfe, l’ingénieure des interactions fortes
Ingénieure de recherche du CNRS, Angeles Faus-Golfe coordonne en cheffe d’orchestre la conception technique des futurs accélérateurs de particules. Sa mission ? Faire travailler ensemble des cultures différentes, pour construire des instruments qui répondent d’abord aux besoins de ses collègues.
Première démonstration expérimentale de la technologie LiquidO
La collaboration LiquidO a publié sur le site Communications Physics de la revue Nature les résultats de sa première validation expérimentale. Cette technique de détection, qui utilise un liquide scintillateur opaque avec un dense réseau de fibres optiques, ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine des neutrinos, mais également dans de nombreuses autres disciplines.
Institut national des sciences de l'Univers (INSU)
Mémoire et nature dynamique du réchauffement de la stratosphère au printemps
De nouveaux résultats sur les échauffements stratosphériques pourraient améliorer les prévisions météorologiques saisonnières. Une nouvelle étude qui s’appuie sur 71 ans de données montre que le réchauffement final de la stratosphère se divise et évolue en deux catégories différentes au cours de l’année.
Découverte d’une centaine de planètes errantes dans une région de formation stellaire
En utilisant des dizaines de milliers d’images astronomiques profondes et la technique d’imagerie « grand champ », des scientifiques ont révélé la présence d’une centaine de planètes errantes dans la région de formation stellaire de la constellation de la constellation du Scorpion. C’est le plus grand groupe de planètes errantes jamais observé directement jusqu’ici.
Les échantillons de l'astéroïde Ryugu livrent leurs premiers secrets
En décembre 2020, la mission Hayabusa2 de l’agence spatiale japonaise, la Jaxa, a rapporté sur Terre plus de 5 grammes d’échantillons collectés en deux sites sur l'astéroïde carboné Ryugu, une première dans l'exploration spatiale ! Ces objets renferment potentiellement du matériau encore témoin des conditions et des processus de formation et d’évolution du système Solaire primordial. Une caractérisation globale de ces échantillons est actuellement en cours et les premiers résultats viennent d'être publiés.
Formation des premiers petits corps du Système solaire dans deux anneaux distincts
La formation des petits corps du Système solaire tels que les astéroïdes demeure mystérieuse. Le lieu le plus propice à leur formation rapide serait la « ligne des glaces », lieu du disque où la vapeur d’eau se condense sous forme de glace, à une température d’environ -110°C. Mais ce résultat est en conflit avec l’analyse des météorites de fer, issues de leurs noyaux. Une équipe a montré, pour la première fois, qu’ils auraient pu se former dans deux anneaux distincts.
Deux parfums composent la brume de Pluton
Découverte par la sonde New Horizons lors de son survol en 2015, la brume de Pluton se présente sous la forme de dizaines de fines couches bleutées distribuées depuis la surface jusqu'à 500 km d'altitude. Elle s’avère très importante pour le chauffage et le refroidissement de l'atmosphère, ainsi que la condensation des gaz. Une équipe de scientifiques vient de mettre en évidence sa distribution « bimodale ».
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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) ; 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).