La reproduction sexuée permet le brassage de l’information génétique à chaque génération. Une étude, publiée dans Science Advances, montre que des méduses rendues incapables de mélanger leurs chromosomes restent cependant fertiles et produisent une descendance ayant plusieurs copies du génome initial. Ces travaux nous éclairent sur l’évolution des mécanismes gouvernant la reproduction sexuée et permettront de mieux comprendre comment de nouvelles espèces animales peuvent apparaître.

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Dans la reproduction sexuée, lors de la formation des gamètes, de nombreux échanges entre chromosomes maternels et paternels se produisent. Ces événements de recombinaison procèdent par un mécanisme de cassure et de réparation de l’ADN. Dans deux études publiées dans Molecular Biology and Evolution et Nature Communications, des scientifiques ont contribué à comprendre comment cette activité s’est spécialisée au cours de l’évolution pour se retrouver impliquée dans la reproduction sexuée en analysant l’origine évolutive de ces protéines.

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Comment peut-on changer la couleur des sondes fluorescentes en microscopie ? L’oxygène singulet, une forme excitée de la molécule de dioxygène, généré lors de l’irradiation des fluorophores cause généralement leur destruction (photoblanchiment). Dans une étude publiée dans Angewandte Chemie International Edition, des scientifiques ont dirigé cette oxydation vers une partie précise du fluorophore, conduisant non plus à un photoblanchiment mais à un changement de couleur, et ont ainsi développé des sondes photoconvertibles, les BrightSwitch®.

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Comprendre comment certaines bactéries deviennent résistantes aux antibiotiques est aujourd’hui un enjeu majeur de santé publique. Un mécanisme essentiel de la propagation de résistance est le transfert de matériel génétique entre bactéries. Dans un article publié dans Nature Communication, des scientifiques ont développé des rapporteurs génétiques permettant la visualisation du transfert en direct sous microscope et montrent que ce mécanisme très rapide est spatialement et temporellement organisé.

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La méthylation est une modification chimique des protéines histones qui sont associés à l’ADN. C’est un processus crucial à la régulation de l'expression des gènes chez les eucaryotes. Chez les plantes, l'impact fonctionnel de cette méthylation a jusqu'à maintenant été étudié à l'aide de mutants pour les enzymes qui la catalysent. Dans une étude publiée dans New Phytologist, des scientifiques ont utilisé une nouvelle approche inédite chez les plantes pour décrypter encore un peu plus l'impact fonctionnel de cette méthylation.

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Le carbone est connu pour son extraordinaire capacité à former une variété de structures aux propriétés électriques, optiques et morphologiques très variées. Dans une étude parue dans ACS Nano, des scientifiques rapportent une nouvelle organisation pyramidale de nanoparticules de suie qui pourrait s’avérer très utile pour générer des canons à électrons ou rendre des surfaces surperhydrophobes.

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Des scientifiques proposent une nouvelle colle hybride organo-minérale pour assembler des cristaux optiques devant fonctionner sur une large plage de températures, en s’affranchissant des dilatations de volume liées aux changements de température. Ce travail fait l’objet d’une collaboration entre la société Cristal Laser et le Laboratoire de chimie de Lyon.

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La luminescence du YAG, matériau cristallin couramment utilisé dans les lasers ou pour l’éclairage LED, dépend du taux de défauts dans sa structure cristalline. Par cristallisation du liquide fondu à haute température, des scientifiques sont parvenus à accéder à de nouvelles structures présentant un nombre de défauts bien supérieur à toutes celles obtenues jusqu’ici et qui permettent d’envisager leur utilisation dans des systèmes optiques de très forte puissance.

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Les silicones sont des matériaux élastomères largement utilisés comme colles, mastics, moules, bio-implants, ou dans l’industrie cosmétique. Dans un article paru dans la revue Angewandte Chemie International Edition, des chimistes proposent de les rendre temporairement dynamiques pour les réparer in situ ou les recycler mécaniquement sans affecter leur stabilité thermique et mécanique.

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A la fin de l’ère primaire, la plus sévère de toutes les extinctions de masse élimina plus de 80 % des espèces marines. Il a longtemps été admis que les cinq millions d’années qui suivirent l’extinction étaient caractérisées par une faible biodiversité. Cependant, cet écocide global a permis l’apparition de nouveaux groupes d’organismes qui structurèrent les écosystèmes marins modernes. Publiée dans Science, une étude menée sur nouveau gisement paléontologique chinois révèle une diversité inattendue seulement environ un million d’années après la crise Permien/Trias, et bouleverse ainsi les scénarios sur la rediversification qui suivit.

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Les résistances aux antibiotiques menacent le succès du traitement des infections bactériennes. Dans une étude publiée dans eLife, des scientifiques ont traqué à l’échelle mondiale, par des approches bioinformatiques, tous les gènes de résistance aux aminoglycosides (une famille d’antibiotiques). Ils ont établi que leur répartition était déterminée plutôt par des différences entre écosystèmes et par les échanges commerciaux et les migrations que par la consommation d’aminoglycosides. Cette étude fournit des pistes pour établir des mesures de contrôle et propose des outils pour surveiller la propagation des résistances.

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Une analyse transdisciplinaire a permis de caractériser les matériaux utilisés et la fabrication d’un artefact exceptionnel daté de 10 200 ans. Les résultats, publiés dans Antiquity, montrent comment une série de gestes simples, en mobilisant des connaissances poussées des propriétés des matériaux et des savoir-faire diversifiés, mènent à l’élaboration d’une arme de chasse complexe. 

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Les particules plombées issues du panache de l’incendie de Notre-Dame ont été identifiées à 16 km à l’ouest de Paris. Dans une étude, menée en collaboration avec l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire et publiée dans ACS Earth and Space Chemistry, des scientifiques ont traqué et caractérisé la signature géochimique du panache, montrant que la contamination est supérieure aux niveaux actuels de plomb atmosphérique, mais est peu intense comparée à celle qui existait avant les années 90 en raison de l’utilisation de l’essence plombée.

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L'édition de livres implique de nombreuses parties prenantes et un ensemble complexe d'outils et de formats peu flexibles. Michel Beaudouin-Lafon, professeur à l’université Paris-Saclay, membre du Laboratoire interdisciplinaire des sciences du numérique, cherche à faciliter les différentes étapes de la publication au travers de son projet OnePub, soutenu par un financement ERC Proof of Concept.

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Maks Ovsjanikov crée des méthodes d’analyse et de comparaison de formes 3D afin de les rendre plus compréhensibles par les ordinateurs. Dans le cadre de la bourse ERC Consolidator dont il vient d’être lauréat, le chercheur au Laboratoire d’informatique de l’École polytechnique  explorera comment rendre les données géométriques plus faciles à apprendre, notamment lorsque la quantité de données d'entraînement étiquetées est limitée.

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Le cerveau enregistre de nouvelles informations quotidiennement et a besoin d’accéder rapidement aux anciennes. Des chercheurs du laboratoire Équipes traitement de l'information et systèmes ont obtenu des résultats qui permettent de mieux comprendre ce phénomène qui a des implications dans la construction d’un réseau de neurones en intelligence artificielle.

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Voir, entendre et bientôt toucher les environnements virtuels. Pour franchir ce nouveau cap, Maud Marchal conçoit des algorithmes visant à enrichir les retours haptiques lorsque nous interagissons avec des environnements virtuels ou augmentés. Dans le cadre de sa bourse ERC Consolidator, la professeure des universités à l’INSA Rennes et chercheuse à l'Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires souhaite comprendre comment combiner différents stimuli et déterminer la meilleure réponse haptique à envoyer à l’utilisateur afin d’accroître la qualité de son expérience en réalité virtuelle.

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À partir de quelle échelle la surface d’un matériau peut-elle provoquer des frottements ? Des scientifiques du Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes et de l’université américaine Johns-Hopkins ont montré, pour la première fois, que de telles interactions avaient déjà lieu en présence de molécules fixées en surface, aux échelles nanométriques et moléculaires, et ce, avec un impact suffisant pour contrôler des frottements macroscopiques. Publiés dans la revue ACS Nano, ces travaux combinent expériences, modélisation théorique et simulations numériques.

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Des chercheurs ont montré que la déformabilité des globules rouges est un ingrédient essentiel pour assurer leur diffusion homogène dans le réseau terminal des vaisseaux sanguins, quand le diamètre de ceux-ci est à peine plus grand que la taille des globules. Ces résultats sont publiés dans la revue Physical Review Letters.

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Des physiciens théoriciens montrent dans un article récent publié dans Nuclear Physics B qu’une correspondance établie en 1988 entre les réseaux désordonnés de certains modèles de physique statistique et leurs équivalents ordonnés n’est plus vérifiée pour des systèmes particuliers.

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Les cellules vivantes peuvent s’auto-assembler en agrégats de taille finie de l’ordre de 0.1 mm, un phénomène de micro-séparation de phase qui n’était connu jusqu’à présent que dans la matière inerte. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Communications.

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L'intrication quantique est une propriété fascinante de la mécanique quantique qui maintient un lien étroit entre deux particules quelle que soit la distance qui les sépare. Des physiciens ont mis au point une méthode pour préserver ce phénomène entre des paires de photons se propageant à travers des milieux diffusant la lumière. Ce travail est publié dans la revue Physical Review X Quantum.

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Une équipe de scientifiques a fourni la preuve que l'océan Atlantique Sud se réchauffe à toutes les profondeurs, et qu’il devient plus salé dans les premiers 800 m, puis que sa salinité diminue jusqu’aux abysses. Ils suggèrent qu'une réduction de l’intensité du système global de courants interconnectant l'Atlantique Nord au reste de l'océan mondial (Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC), est liée à ce réchauffement et à la salinisation de la surface de l'Atlantique Sud que l’on observe depuis quinze ans.

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Des méthodes de spectrométrie Raman récemment développées permettent d’identifier l’origine animale ou végétale d’un carbonisat (résidu solide du processus de carbonisation) et de retrouver sa température de formation. Les chercheurs et chercheuses démontrent qu’après avoir passé plusieurs millénaires dans les grottes ou dans les sédiments, les carbonisats sont oxydés et leurs spectres Raman sont modifiés. Il est désormais possible d’outrepasser cette limite et de prendre en compte ces altérations pour continuer à faire la distinction entre les différents carbonisats. 

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L’étude de la composition isotopique de la vapeur d'eau atmosphérique offre des perspectives nouvelles pour la compréhension de l’historique des processus de distillation, de condensation et d’évaporation subis par les masses d’air, et par conséquent pour la prévision numérique des évènements extrêmes relatifs au cycle de l’eau. Pour répondre au défi de la mesure en continu de la concentration des isotopes de la vapeur d’eau, le lidar, développé par des scientifiques, apparait comme une solution novatrice.

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Une équipe internationale impliquant des laboratoires du CNRS a mené une étude ayant permis la découverte et la caractérisation d'une nouvelle planète baptisée TOI-1695b. Cette découverte va notamment aider les scientifiques à mieux comprendre comment de telles planètes, absentes de notre système solaire, peuvent devenir au cours de leur formation, des planètes gazeuses pour certaines, ou des planètes rocheuses pour d'autres, malgré des masses initialement similaires.

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Une étude internationale a utilisé la modélisation numérique pour comprendre la variabilité spatiale et temporelle du transport sédimentaire (c'est-à-dire le dépôt, l'érosion et l'export vers les grandes profondeurs) dans le Golfe du Lion depuis l’embouchure du Rhône, principal vecteur de sédiment, jusqu’à 2 000 mètres de profondeur. Les résultats obtenus suggèrent une forte variabilité interannuelle de cette dynamique spatiale, mise en évidence par le lien avec la fréquence des tempêtes du large et des formations d’eau dense en hiver.

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Le rôle du changement climatique d’origine anthropique dans l'aggravation des épisodes de sécheresse a souvent été évoqué dans le débat public, mais ce lien n’avait pas été étudié jusqu'à présent. Une nouvelle étude a mis en évidence que le changement climatique lié aux activités humaines contribue à la survenue d’épisodes de sécheresse prolongés comme celui qui a affecté l'Europe de l'Ouest et la région méditerranéenne en 2022. 

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