Édition du 06/12/2022
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)
Un fibroscope à deux photons pour imager et manipuler l’activité neuronale
Pouvoir observer et manipuler l’activité d’un circuit neuronal chez des animaux libres de leurs mouvements est la prochaine étape pour comprendre les rouages du cerveau. Dans cet article, publié dans la revue Neuron, les apports de la physique et de la biologie se concrétisent dans le développement d’un fibroscope à faisceau laser biphotonique capable de visualiser l’activité neuronale tout en la manipulant, à l’échelle du neurone, sur un animal libre de se mouvoir dans l’espace.
L’organisation des architectes des cellules épithéliales
Les mécanismes d’organisation des cellules épithéliales sont très mal compris. Plusieurs protéines centrales dans ces processus ont été identifiées, mais les nombreuses interactions entre ces protéines ont rendu la compréhension de ces mécanismes difficile. Une approche par microscopie de super-résolution, publiée dans eLife, dévoile les interactions les plus pertinentes, simplifiant ainsi la vision passée. Ces découvertes permettront de mieux comprendre l’organisation des cellules épithéliales et la perte de cette dernière, à l’origine de 90 % des cancers.
L'intégrité du tissu épithélial à l'épreuve des contraintes mécaniques
Publiée dans Nature Physics, une étude montre que des tissus épithéliaux peuvent se fracturer spontanément du fait de la capacité des cellules à se déformer et à migrer. Le modèle physique, qui relie la qualité de l’adhésion entre cellules à celle existant avec leur environnement, explique l’apparition de fractures localisées au niveau de certains motifs cellulaires, qui favorisent l’émergence d’une tension mécanique maximale.
Les zones d’ancrage de la cellule, des pièges à récepteurs pour orchestrer les réponses biologiques
En combinant imageries dynamique et haute résolution, optogénétique et biomatériaux, des scientifiques ont montré que l’organisation spatiale des sous-unités de récepteurs de facteurs de croissance à la surface des cellules est un élément de réponse aux signaux physiques et biochimiques de la matrice extracellulaire. Cette découverte, publiée dans The Journal of Cell Biology, identifie les zones d’ancrage à la matrice extracellulaire comme des pièges à récepteurs de facteurs de croissance pour coordonner les processus d'adhésion et de différenciation.
Contrôler la glycémie pour une meilleure action centrale des signaux métaboliques
Les analogues du glucagon-like peptide-1 (GLP-1 A) font partie de l’arsenal pharmacologique pour lutter contre les maladies métaboliques. Les bénéfices des GLP-1A sont plus marqués chez les personnes dont la glycémie est normalisée. Une étude, parue dans Cell Reports, apporte un éclairage à ce phénomène en décrivant les mécanismes par lesquels les variations de glucose sanguin contrôlent directement l’entrée des GLP-1 A vers le cerveau, ainsi que leur action bénéfique sur le métabolisme des lipides.
Institut de chimie (INC)
De nouvelles architectures moléculaires pour déposer des molécules magnétiques sur une surface
Pour stocker l’information à l’échelle moléculaire, il est nécessaire de former des dépôts stables de molécules magnétiques sur des surfaces. Des scientifiques sont ainsi parvenus à déposer des nanotubes moléculaires magnétiques à base de chaines-aimants. Ces objets innovants pourraient être intégrés dans des dispositifs de stockage de l’information binaire.
Pourquoi la métallation au lithium est-elle si gourmande en réactifs ?
La métallation au lithium, réaction très utilisée lors de la synthèse de nombreux produits pharmaceutiques ou agrochimiques, consomme plus de lithium que ce que prévoit la théorie. Des scientifiques identifient pour la première fois les agrégats à l’origine de ce phénomène. Ces résultats sont à retrouver dans la revue Angewandte Chemie.
Le rôle central de voies latérales de neurotransmission synaptique pour le récepteur GlyR
Des scientifiques ont découvert que le passage d’ions à travers la membrane cellulaire au niveau des synapses pouvait se faire via des voies latérales non connues des récepteurs de glycine (GlyR). Cette découverte, parue dans Science Advances, contredit le modèle conventionnel et fournit de nouvelles pistes thérapeutiques pour de nombreuses neuropathologies comme l’autisme ou l’épilepsie.
Et si les photons dans le milieu interstellaire tournaient à gauche ?
La mystérieuse sélection de molécules asymétriques à l’origine de la vie pourrait être due à la polarisation de la lumière dans les nuages de formation d'étoiles. Un consortium international de scientifiques a montré que cette lumière, présente lors de l’apparition de premières molécules constitutives de la vie, serait polarisée à gauche. L'étude sur ce nouveau lien entre biochimie et astronomie a été publiée dans Science Advances.
Trois questions à propos du nouvel Institut d’hépatologie de Lyon
Réunir chercheurs, médecins, cliniciens et patients en un même lieu, c’est l’ambition du nouvel Institut d’hépatologie de Lyon. Le centre se consacre à l’étude et au traitement de toutes les pathologies du foie, ainsi qu’aux problématiques liées à la greffe hépatique.
Thérapies ciblant l’ARN : des petites molécules hautement sélectives grâce à leur structure 3D
Cibler l’ARN pour soigner des pathologies infectieuses ou cancéreuses, ou encore des maladies inflammatoires ou rares est une activité en plein essor. Dans une étude parue dans la revue ACS Chemical Biology, des chimistes proposent une stratégie innovante pour le ciblage hautement sélectif d’ARN non-codant par des petites molécules aux formes tridimensionnelles inhabituelles.
Institut écologie et environnement (INEE)
L’odyssée de l'arbre de fer
Les forêts européennes comptent aujourd'hui bien moins d’espèces de plantes que leurs équivalentes nord-américaines ou asiatiques. Cela vient de l’histoire biogéographique des taxons végétaux qui, autrefois présents en Europe, ont pour beaucoup disparu de la région à la suite des glaciations. Dans une étude publiée dans Review of Palaeobotany and Palynology, une équipe internationale de scientifiques s’est intéressée particulièrement à l’arbre de fer, dont l’histoire biogéographique apparaît désormais bien plus complexe que nous le pensions.
À Madagascar, l'expansion démographique coïncide avec la disparition de la mégafaune
Une étude, publiée dans Current Bilogy, montre qu'en parallèle de la disparition des grands vertébrés endémiques il y a 1 000 ans à Madagascar, des évènements majeurs se jouent dans l'histoire des ancêtres des Malgaches actuels. Deux populations, l'une venant d’Asie et l'autre d’Afrique, se retrouvent et, en se mélangeant, génèrent une importante expansion démographique humaine.
Le pass sanitaire n’a pas réduit les inégalités de vaccination Covid-19 en France
Si la majorité des Français a été vaccinée contre le Covid-19, les taux de vaccination varient localement. Une équipe interdisciplinaire a utilisé des bases de données publiques exhaustives issues de l’Assurance Maladie et de l’Insee pour explorer les potentielles causes de ces variations. Les résultats, publiés dans European Journal of Public Health, indiquent que les taux de vaccination les plus bas se retrouvent dans les localités les plus pauvres et que ces inégalités ont persisté après la mise en place du pass sanitaire et du pass vaccinal.
Rencontres entre groupes néolithiques et chasseurs-cueilleurs en Occitanie
En confrontant l’évolution culturelle et génétique des groupes néolithiques de la région Occitanie, une étude identifie le sud de la France comme zone particulière d’échanges culturels et biologiques entre communautés de fermiers néolithiques nouvellement installés et groupes chasseurs-cueilleurs autochtones. Ces résultats, publiés dans iScience mettent en exergue des différences majeures de migrations et de métissages entre les routes de diffusion néolithique méditerranéenne et continentale.
Institut des sciences humaines et sociales (INSHS)
Les sciences sociales pour révéler la valeur des écosystèmes marins
Élaborer de nouveaux indicateurs permettant de préserver de manière durable la vie marine : telle est l’ambition du vaste projet européen BIOcean5D. Lancé en décembre 2022 pour une durée de quatre ans, le projet réunit vingt-neuf instituts de recherche à travers onze pays. La question de la santé des écosystèmes marins y est centrale tout comme la valeur économique et les questions juridiques qu’elle soulève.
Institut des sciences de l'information et de leurs interactions (INS2I)
Marco Di Renzo récompensé pour ses travaux sur les métamatériaux et les réseaux sans fil
Avec leurs structures changeantes à volonté, les métamatériaux permettent un contrôle inédit de la propagation des ondes pour optimiser les réseaux sans fil. Marco Di Renzo, chercheur du CNRS au Laboratoire des signaux et systèmes, est un pionnier de ce domaine de recherche, pour lequel il a conçu de nombreux modèles et algorithmes. Il est à présent lauréat du prix Michel Montpetit - Inria, remis par l’Académie des sciences.
Aurélie Bugeau : un meilleur traitement des photos anciennes et une étude des impacts environnementaux de l’IA
Spécialiste du traitement des archives photos et vidéos, Aurélie Bugeau, professeure à l’université de Bordeaux et membre du Laboratoire bordelais de recherche en informatique a été nommée membre junior de l’Institut universitaire de France, à une chaire innovation. Cela lui permettra de développer des algorithmes de traitement d’image plus efficaces, et également de développer son autre axe de recherche, dédié à l’empreinte environnementale du numérique.
Institut de physique (INP)
Des cellules vivantes s’orientent à contre-courant à la façon d’un culbuto
Le guidage cellulaire par des signaux chimiques ou physiques est essentiel à de nombreux processus vitaux et repose généralement sur des processus biologiques sophistiqués encore partiellement élucidés. Des physiciens et physiciennes révèlent, avec des expériences de microfluidique et une modélisation mécanique, que le choix pour les cellules de s’orienter contre ou dans le sens d’un courant peut résulter d’un simple biais physique. Ces résultats ont été publiés dans la revue PNAS.
Bérengère Dubrulle, femme scientifique de l’année
Bérengère Dubrulle, chercheuse du CNRS, est nommée Femme scientifique de l’année par l’Académie des sciences qui lui a décerné le prix Irène Joliot-Curie 2022 pour sa contribution remarquable à la recherche publique. Bérengère Dubrulle est une physicienne qui explore la turbulence dans les fluides et ses applications en astrophysique et géophysique, telles que la formation du système solaire ou les changements climatiques brutaux. Elle est également directrice de l'École de physique des Houches.
Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3)
I.Fast présente le premier accélérateur de particules produit en synthèse 3D métal
Dans le cadre du programme européen I.Fast de R&D sur les accélérateurs de particules conduit par le Cern, un quadrupôle radiofréquence (RFQ), élément parmi les plus complexes des accélérateurs de particules, a été synthétisé d’un seul tenant en impression 3D métal. La pièce, présentée lors du salon Formnext à Francfort en novembre dernier, doit prendre le chemin de l’IJCLab où elle va subir un certain nombre de tests. Nicolas Delerue, chercheur du CNRS spécialiste des accélérateurs l’attend avec impatience.
Run3 du LHC : record de luminosité avant l'arrêt hivernal de la machine
Le 28 novembre 2022 a débuté le premier arrêt hivernal du LHC au Cern après le démarrage du Run 3 en juillet dernier. Le bilan étape est très positif avec des luminosités intégrées délivrées proches de celles de 2016 pour Atlas et CMS et deux à trois fois supérieures pour Alice (en proton-proton) et LHCb. Ces dernières semaines ont aussi permis de pousser le LHC dans certains de ses retranchements, et plusieurs records ont été battus.
Institut national des sciences de l'Univers (INSU)
Le JWST révèle en détail l’atmosphère d’une exoplanète
Le télescope James Webb a mis en évidence la présence de plusieurs molécules de l’atmosphère de l’exoplanète Wasp-39b, dont certaines n’avaient jamais été détectées dans l’atmosphère d’une exoplanète.
IXPE perce les secrets des jets de matière en provenance des trous noirs géants
Une équipe internationale d’astrophysiciens et d’astrophysiciennes a mesuré pour la première fois la polarisation des rayons X en provenance d'un trou noir géant extragalactique grâce à l’Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE).
Les 12 000 dernières années révèlent une histoire climatique plus complexe que prévu
Des travaux sur les 12 000 dernières années (période de l’Holocène) révèlent une histoire climatique plus complexe que prévu. Une équipe de scientifiques a révélé la complexité de l’évolution des températures sur cette période en utilisant la plus grande base de données disponible de reconstructions des températures passées au cours de l’Holocène.
Bénéfice climatique d'une future économie de l'hydrogène
Une équipe de recherche a quantifié l’impact climatique de l’hydrogène émis dans l’atmosphère pour montrer le bénéfice climatique d’une transition vers une future économie de l’hydrogène « vert ».
Un bras du Nil aujourd'hui disparu a facilité la construction des pyramides de Gizeh
Une nouvelle étude décrit les conditions environnementales qui ont favorisé la construction des pyramides de Gizeh. Surplombant la rive ouest du Nil, les pyramides de Khéops, Khéphren et Mykérinos ont été édifiées entre 2 686 et 2 160 avant notre ère par des ingénieurs égyptiens qui ont exploité un bras aujourd’hui disparu du fleuve pour transporter des matériaux vers le chantier de construction.
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Comité éditorial : Christophe Cartier Dit Moulin, Anne-Valérie Foillard-Ruzette, Stéphanie Younès (INC) ; Simon Fretel, Floriane Vidal (INEE) ; Jean Farago, Séverine Martrenchard, Vincent Planchenault, Linda Salvaneschi, Marie Signoret (INP) ; Emmanuel Royer (INSMI) ; Jennifer Grapin, Emmanuel Jullien, Perrine Royole-Degieux (IN2P3) ; Mathilde Ananos, Aurélie Meilhon, Pierre Netter, Nicolas Plantey (INSB) ; Armelle Leclerc, Marie Mabrouk, Nacira Oualli (INSHS) ; Marine Charlet-Lambert, Chloé Rocheleux (INSIS) ; Margot Durand, Estelle Hutschka, Laure Thiébault (INS2I) ; Anne Brès, Léa Lahmar (INSU).