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.
Des scientifiques ont déterminé qu’un neuropeptide, appelé sNPF, est un élément clé de la régulation des conduites alimentaires des abeilles. En effet, des abeilles butineuses dont les niveaux internes de sNPF sont augmentés artificiellement montrent non seulement une appétence accrue pour la solution sucrée, mais apprennent et mémorisent mieux des couleurs associées à cette récompense alimentaire. L’augmentation de sNPF change même la conduite des individus rassasiés qui se comportent alors comme s’ils étaient affamés, prouvant ainsi le rôle majeur de ce neuropeptide dans leur motivation alimentaire. Ces résultats sont publiés dans les revues iScience et Biology Letters.
La bactérie Wolbachia vit dans les cellules de nombreuses espèces d’insectes. Son succès planétaire est lié à sa capacité à envahir les populations via un mécanisme de sélection mystérieux appelé incompatibilité cytoplasmique. Une étude menée sur des drosophiles et des moustiques vient de montrer que Wolbachia charge les noyaux des spermatozoïdes d’une protéine toxique capable de tuer les œufs dès la première division embryonnaire. Ces travaux sont publiés dans la revue Current Biology.
Dans une étude publiée dans la revue Nature Communications, des chercheurs fournissent une analyse par cryo-microscopie électronique à haute résolution d’une protéine membranaire clé qui constitue l’une des machines moléculaires de la chaîne respiratoire. Ces connaissances sur le fonctionnement des molécules de la chaîne respiratoire, observées sur les bactéries Actinobacteria, sont transférables à de nombreux organismes et peuvent aider à développer de nouveaux agents actifs contre des bactéries apparentées.
Si des solutions vaccinales basées sur l’ARNm ont émergé très rapidement pour gérer la pandémie provoquée par le SARS-CoV-2, ces dernières possèdent des limites logistiques (conservation à -20°C, utilisation dans les 6 heures) qui ne permettent pas leur déploiement à large échelle. Des scientifiques ont développé une nouvelle technologie vaccinale, inspirée de l'adénovirus, rapidement adaptable et pouvant être déployée à large échelle. Ces travaux sont publiés dans la revue Molecular Therapy.
Trois personnes atteintes d’une paraplégie complète ont partiellement récupéré l’usage de leurs jambes et de leur tronc après seulement quelques heures d’une stimulation électrique sur mesure de leur moelle épinière. La clé : des modèles informatiques personnalisés, un nouvel implant d’électrodes, et un logiciel de contrôle de la stimulation facile d’usage. Ce travail issu d’une collaboration internationale à l’interface entre les neurosciences, la neuro-ingénierie et la neurochirurgie, est publié dans la revue Nature Medicine.
Les thérapies cellulaires consistent à cultiver en laboratoire des cellules d’intérêt, dans le but de les multiplier, puis à les transplanter chez des patients afin de restaurer la fonction d’un tissu ou d’un organe. Le passage en culture laisse-t-il des traces dans les cellules et affecte-t-il leurs fonctions une fois transplantées ? Une étude, publiée dans la revue Nature Immunology, montre que ce n’est pas le cas et ouvre donc la voie à de nouvelles thérapies cellulaires, basées sur les macrophages.
Les métamatériaux sont conçus pour modifier les ondes qu’ils reçoivent avec une précision inatteignable par des surfaces naturelles. Des scientifiques de l’Institut Jean Lamour ont ainsi développé Janus, une métastructure capable de traiter différemment des ondes acoustiques selon qu’elles arrivent de la gauche ou de la droite. Publiés dans Nature Communications, leurs travaux reposent notamment sur des systèmes rotatifs qui font résonner le son de manière extrêmement contrôlée et sélective.
Beaucoup de molécules naturelles que le chimiste rêve de recréer en laboratoire sont chirales : elles peuvent exister sous deux formes de même formule chimique mais qui sont images l’une de l’autre dans un miroir. Si la nature est capable de synthétiser parfaitement une seule des deux espèces, la plupart des réactions chimiques produites par l’humain conduisent à un mélange des deux. Des scientifiques proposent une nouvelle voie de synthèse, catalysée par un complexe à base d’or, permettant de contrôler parfaitement l’arrangement spatial des molécules obtenues et donc leur chiralité. Ce résultat fait l’objet d’un article dans le Journal of the American Chemical Society.
Transformer le CO2 de l’atmosphère en carburant grâce à l’énergie solaire : voici le défi relevé par l’équipe de Marc Fontecave, professeur au Collège de France et directeur du Laboratoire de chimie des processus biologiques. Il revient sur le chapitre "Photosynthèse artificielle : transformer le Soleil en carburants" qu’il a écrit pour le livre Étonnante Chimie, paru en 2021 chez CNRS éditions.
Le réseau francilien Pamir (Patrimoines matériels, innovation, expérimentation et résilience), porté par le CNRS, vient d’être labellisé Domaine de recherche et d’innovation majeur (DIM) par la région Île-de-France pour une durée de cinq ans. Loïc Bertrand, chercheur au laboratoire Photophysique et photochimie supramoléculaires et macromoléculaires, un des coordinateurs du projet Pamir, évoque avec nous les ambitions d’un tel projet.
L’analyse des signaux électriques à l’origine de nombreux événements biologiques vitaux, tels que l'activité cérébrale, le rythme cardiaque ou la sécrétion d'hormones, permet de développer des dispositifs médicaux bioélectroniques qui pallient d’éventuelles défaillances. Des scientifiques ont développé un nouveau dispositif qui permet d’analyser les signaux émis par des cellules uniques des îlots pancréatiques pour réguler le taux de glycémie et de diabète, trop faibles pour être mesurés par des électrodes métalliques classiques. Ces résultats font l’objet d’une publication dans Advanced Science.
Dans un article paru dans la revue Trends in Ecology and Evolution, une collaboration internationale et interdisciplinaire explore le phénomène de l’extinction sociale. Ce processus repose sur l’idée que parallèlement au processus d’extinction massive qu’elles connaissent, les espèces qui nous entourent peuvent également disparaître de notre mémoire et de notre attention collectives. Un défi pour la gestion et la conservation de la biodiversité.
L’explosion cambrienne (vers -540 à -520 millions d’années) est considérée comme le moment où apparaissent la plupart des grands groupes d’animaux actuels. Les résultats d’une collaboration entre chercheurs de Nanjing (Chine) et de Lille, publiés dans Philosophical Transactions B, démontrent que la colonisation de toute la colonne d’eau démarre seulement 50 millions d’années plus tard, par une radiation du phytoplancton, à la base de l’Ordovicien, annonçant la "révolution du plancton".
Une étude parue dans la revue Molecular Ecology apporte de nouveaux éléments pour connaître les effets de la crise de la biodiversité sur les maladies infectieuses. Les résultats montrent qu'une altération locale de la diversité de mammifères sauvages a deux conséquences opposées sur la circulation de parasites vecteurs des leishmanioses amazoniennes, et que le cumul de ces deux mécanismes induit un impact global relativement faible sur le risque d'infection.
La peste noire, qui a sévi en Europe, en Asie occidentale et en Afrique du Nord de 1 347 à 1 352, est la pandémie la plus catastrophique de l'histoire. Elle a provoqué des bouleversements socio-économiques majeurs, parmi lesquels la transformation des structures religieuses, politiques, culturelles et économiques. Cependant, une étude publiée dans Nature Ecology and Evolution montre, grâce à l’analyse de données polliniques issues de 261 sites répartis dans 19 pays européens, que toutes les régions n'ont pas été impactées avec la même intensité.
Chercheur du CNRS au laboratoire Grenoble image, parole, signal, automatique, Christophe Prieur y étudie les systèmes dynamiques depuis une dizaine d’années. Ses travaux ont débouché sur diverses applications dans le domaine de la navigation et le suivi d'objets, la dynamique des fluides ou le contrôle de la fusion nucléaire. Ses recherches les plus récentes portent sur les systèmes hybrides, le contrôle des équations aux dérivées partielles et les systèmes de commande non-linéaires. Pour ses contributions scientifiques à cette dernière thématique, il a récemment été nommé Fellow de l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).
Les actionneurs d’un système dynamique, comme les ailerons d’un avion ou les vannes d’un appareil hydraulique, se retrouvent parfois poussés jusqu’à leur amplitude maximale. Cette saturation doit être bien comprise afin d’éviter qu’elle ne perturbe, voire n’endommage, l’ensemble du mécanisme. Pour cela, des chercheurs du Laboratoire d’analyse et d’architecture des systèmes et du Laboratoire des signaux et systèmes ont développé une approche mathématique qui permet de mieux caractériser le domaine sûr de fonctionnement d’un système dont les actionneurs sont saturés.
L’accès à la science passe par différentes initiatives, dont le soin de garder libres certains logiciels développés par des chercheurs. Soucieux de soutenir ceux qui s’inscrivent dans cette démarche, le ministère de l’Enseignement supérieur, de la Recherche et de l’Innovation a décerné pour la première fois les prix Science ouverte du logiciel libre de la recherche. Remis le 5 février 2022, ils soulignent l’importance et le rayonnement de dix logiciels conçus par des équipes françaises. Les lauréats sont aussi bien des créations récentes que des développements remontant à près de quarante ans, mais encore tenus à jour et utilisés.
Les grandes bases de code sont de plus en plus complexes. Un doctorant et deux chercheurs du laboratoire informatique, signaux et systèmes de Sophia-Antipolis ont été primés Best Artifact Award à la conférence ICSME/VISSOFT 2021 pour avoir mis au point VariCity, une visualisation permettant de représenter le code sous la forme d’une ville qui met en valeur les zones du code concentrant sa variabilité, c’est-à-dire les implémentations des variations de fonctionnalités, facilitant ainsi leur identification et leur compréhension.
Des chercheurs de l'Institut Femto-ST, en collaboration avec le Karlsruhe Institute of Technology, ont montré expérimentalement l'existence d'un comportement particulier d'une onde dans un métamatériau grâce auquel il serait possible de ''piloter'' la propagation de l'onde vers l'avant ou vers l'arrière, en faisant varier sa fréquence. Ces travaux ont été publiés dans Science Advances.
Une exoplanète rare appelée Kepler-16b, tournant autour de deux étoiles à la fois, a été détectée à l'aide d'un télescope terrestre. Elle est située à 245 années-lumière de la Terre et, comme la planète Tatooine de Luke Skywalker, dans l'univers de La Guerre des étoiles, elle présenterait deux couchers de soleil si l'on pouvait se tenir à sa surface.
Obs4Clim est un projet d'équipement structurant pour la recherche (Equipex +). Il a pour but de structurer et d’améliorer des systèmes d’observation existants et d’en développer de nouveaux, afin de contribuer à l’effort international pour la compréhension de notre atmosphère et du climat.
Des cycles climatiques appelés DO (Dansgaard-Oeschger) ont été enregistrés dans des sédiments du Quaternaire. Ils prendraient naissance aux hautes latitudes et se propageraient via les circulations atmosphériques et océaniques, induisant ainsi des changements climatiques sur l'ensemble du globe.
Directeur de la publication : Antoine Petit
Directrice de la rédaction : Sophie Chevallon
Responsable éditoriale : Priscilla Dacher
Secrétaire de rédaction : Fabienne Arpiarian
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).