Les neurones communiquent entre eux au niveau d’une zone spécialisée bien connue, la synapse, qui permet le transfert et le traitement des informations. Les modifications de l’activité des synapses, ou "plasticité synaptique", sont des mécanismes très étudiés en particulier dans la région de l’hippocampe du cerveau où ils sont considérés comme le substrat cellulaire de la mémoire et de l’apprentissage. Dans une étude publiée dans le journal Neuron, l’équipe d’Eric Boué-Grabot de l’Institut des maladies neurodégénératives vient de découvrir que le récepteur P2X de l’ATP est l’acteur principal d’une forme insoupçonnée de plasticité des synapses impliquées dans la mémoire.

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Les cellules stromales du tissu de soutien hématopoïétique régulent et instruisent les cellules souches hématopoïétiques (CSH) tout au long de la vie. Le décryptage des mécanismes moléculaires impliqués dans ce soutien est crucial dans la perspective de pouvoir manipuler les CSH pour traiter les maladies hématologiques. 

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La cause la plus fréquente de retard mental non génétique est liée à la consommation d’alcool pendant la grossesse. L’exposition prénatale à l’alcool, en altérant les processus de migration des jeunes neurones, perturbe la formation des couches du cortex cérébral. Une étude menée par une équipe du laboratoire Épigénétique et destin cellulaire, en partenariat avec un laboratoire de l’Hôpital Robert Debré, révèle que ces défauts de migration résultent de l’activation permanente d’un facteur de réponse au stress de l’environnement, entraînée par l’exposition du fœtus à l’alcool. Cette étude fait l’objet d’une publication dans EMBO Molecular Medicine.

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Comment la formation des cellules du cerveau est-elle contrôlée ? L’équipe d’Angela Giangrande, à l’lnstitut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire, vient de mettre en lumière les mécanismes moléculaires du devenir des cellules souches neurales, à l’origine de toutes les cellules constituant notre cerveau. Ce travail peut aussi nous aider à comprendre les mécanismes physiopathologiques des processus métastatiques. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Communications.

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La formation de fibrilles protéiques amyloïdes est caractéristique d’une grande variété de maladies humaines liées à l’âge, telles que le diabète de type II, l’arthrite rhumatoïde et les atteintes neurodégénératives comme les maladies d’Alzheimer, de Parkinson ou de Huntington. Cette capacité de certaines protéines à former des fibrilles amyloïdes est connue pour être inscrite dans leur séquence en acides aminés. Restait, toutefois, à décrypter le code régissant l’amyloïdogénicité. Dans une étude parue dans Alzheimer’s & Dementia une équipe du Centre de recherche de biochimie macromoléculaire a développé un programme informatique capable de prédire la capacité amyloïdogénique d’une protéine avec une très grande fiabilité.

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Le contrôle de la hauteur des plantes fait l’objet de recherches intensives pour augmenter le rendement des cultures. Parmi toutes les phytohormones, les gibbérellines (GA) jouent un rôle majeur dans la régulation de la croissance des plantes. Elles ont donc été une cible privilégiée de la "révolution verte" des années 60. Les GA contrôlent la stature des plantes en stimulant la dégradation de répresseurs de croissance, les protéines DELLA. Cependant, le mécanisme moléculaire par lequel ces DELLA restreignent la hauteur des plantes demeurait inconnu. Dans une étude publiée dans Current Biology, Patrick Achard et ses collègues de l’Institut de biologie moléculaire des plantes et de l’Université de Strasbourg font un grand pas vers la solution de cette énigme en démontrant que les DELLA inhibent l’activité d’une petite famille de facteurs de transcription, les TCPs, dont les gènes cibles sont impliqués dans la progression du cycle cellulaire dans une zone située à l’extrémité de la tige.

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En utilisant des flashs de rayons X ultra-courts, une équipe internationale de chercheurs a mesuré les sauts d’électrons entre les fragments d’une molécule en train d’exploser. L’étude révèle jusqu’à quelle distance un transfert de charge entre deux fragments moléculaires peut avoir lieu. La technique utilisée peut être généralisée à l’étude de la dynamique des transferts de charge sur de plus grandes molécules. Ces résultats ouvrent des perspectives dans le domaine de la photosynthèse et apportent un nouvel éclairage sur le comportement de la matière à l'échelle moléculaire. Ces travaux ont été publiés le 18 juillet 2014 sur le site de la revue Science.

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Les chercheurs du Centre de recherches sur les macromolécules végétales ont réussi à construire des lectines modifiées (néolectines) présentant un nombre contrôlé de sites de liaison. Ils ont également analysé les interactions entre les néolectines et des liposomes comportant des glycolipides, ouvrant ainsi la voie à la glycobiologie de synthèse.

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Une équipe internationale de chercheurs a mis au point une méthode simple de préparation de dispersions homogènes de nanofeuillets de graphène non fonctionnalisés et non oxydés qui repose sur l’intercalation de molécules aliphatiques, c'est-à-dire des composés organiques (carbonés) de tout type à l'exclusion des composés aromatiques. Cette approche permet d’augmenter la concentration du graphène dispersé obtenu sans en altérer la qualité. Ces travaux sont parus le 15 juillet 2014 dans la revue Angewandte Chemie International Edition.

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Des chercheurs du Laboratoire de chimie de coordination ont mis au point la synthèse d'une nouvelle famille de complexes de cuivre phosphorescents et ont ensuite caractérisé leurs propriétés. Ce travail fait l’objet d’une publication dans la revue Chemistry-A European Journal.

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La fonctionnalisation du graphène est un sujet qui connait un intérêt croissant car elle peut permettre, soit d'ajouter une propriété conférée par la molécule adsorbée, soit de modifier les propriétés électroniques du substrat, le graphène. Une équipe de chercheurs du CNRS et du CEA a développé une nouvelle stratégie permettant d'offrir pour la première fois une plate-forme polyvalente en vue de la fonctionnalisation non-covalente à façon du graphène. Sa mise en œuvre aisée et sa reproductibilité permettent d’envisager son utilisation dans des champs disciplinaires variés, dans des dispositifs réalisés par techniques d’impression comme des phototransistors, capteurs. Ces travaux sont parus dans la revue Angewandte Chemie International Edition le 22 juillet 2014.

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Les tous premiers hommes modernes étaient-ils capables de compassion et d’altruisme envers leurs semblables, comme nous ? Oui, suggère une étude internationale, coordonnée par des anthropologues du laboratoire De la Préhistoire à l'actuel : culture, environnement et anthropologie. Pour arriver à cette conclusion, les chercheurs ont analysé par imagerie tridimensionnelle un crâne d’adolescent datant de près de 100 000 ans. Ces résultats viennent d’être publiés dans la revue PlosOne.

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Le manchot empereur est le seul animal à se reproduire durant l'hiver antarctique. Comme son cousin royal, le manchot empereur ne peut pas voler et n’a pas de prédateur naturel. Bien qu’elle soit protégée, cette espèce devrait voir ses populations fortement décliner en Antarctique d’ici 2100 du fait du changement climatique : au moins deux tiers des colonies actuelles pourraient voir leurs effectifs chuter de 50%. C’est ce que montre une étude menée par une équipe internationale comprenant des chercheurs du Centre d’études biologiques de Chizé, publiée récemment dans la revue Nature Climate Change.

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Les bactériophages (ou phages) sont des virus qui n’affectent que les bactéries. Une piste de recherche actuelle vise à les utiliser comme "antibiotiques vivants" contre les bactéries résistantes aux antibiotiques. Parmi celles-ci, Pseudomonas aeruginosa est une bactérie responsable de certaines infections nosocomiales parfois mortelles. Lors d’une étude publiée récemment dans la revue PNAS, une équipe composée de chercheurs de l’Institut des sciences de l’évolution de Montpellier a observé un phénomène très particulier chez les phages de cette bactérie, qui pourrait aider à augmenter leur virulence. De quoi mieux combattre P. aeruginosa.

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Dans l’eau, l’air, ou le sol, les bactéries sont partout autour de nous. Certaines sont indispensables à notre santé, d’autres sont en revanche nocives. Afin de permettre aux êtres vivants de réguler les microbes pathogènes à leur surface tout en favorisant les "bons", l’évolution a sélectionné des mécanismes de régulation microbienne qui sont encore mal connus. Des chercheurs du laboratoire Évolution et diversité biologique ont étudié l’un d’eux chez la plus commune des mésanges eurasiatiques : la mésange charbonnière (Parus major). Parus dans la revue BMC Evolutionary Biology le 27 juin 2014, ces travaux révèlent l’existence d’un mécanisme de contrôle des microbes du plumage différant selon le sexe.

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Beaucoup de travaux se concentrent sur la thématique du Big Data. Une nouvelle approche a été réalisée par Benjamin Renoust du Laboratoire bordelais de recherche en informatique qui propose dans sa thèse un outil qui permet de visualiser les groupes de données. Cet outil fournit pour la première fois une capacité de visualisation quand les interactions entre les individus sont multiples. Cette thèse Analyse et visualisation de l’intrication d’arêtes dans les réseaux multiplex a été récompensée par le prix spécial du jury IDEX pour son « fort potentiel pluridisciplinaire et de diffusion ».

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De retour de vacances, peut-être à l’étranger, vous avez une confiance absolue dans la protection de vos données bien abritées dans votre nouveau passeport biométrique. Cependant, de nouvelles failles cryptographiques sont régulièrement mises à jour, notamment si un hacker souhaite "traquer" une personne identifiée. Zoom sur une attaque possible sur votre vie privée, dévoilée par Stéphanie Delaune du Laboratoire spécification et vérification.

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Des physiciens et biologistes viennent de mettre au point une nouvelle stratégie d’imagerie permettant d’observer des phénomènes rapides se déroulant dans des tissus ou organismes vivants avec une très bonne résolution spatiale. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Methods

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Des physiciens ont réalisé un interrupteur électrique dont le fonctionnement repose sur la formation et la destruction chimique de nanofils de nickel pilotée par un champ magnétique. Ce travail est publié dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Il ouvre de nombreuses possibilités de contrôle d’équilibre chimique, ainsi que d’applications en termes de détections de molécules ou de réalisation d’interrupteurs (électro)chimiques.

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Des physiciens ont pour la première fois caractérisé et interprété l’émergence d’effets coopératifs dans la déformation d’un matériau amorphe mou. Ce travail est publié dans la revue Physical Review Letters.

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Les gels de protéine mous comme le yaourt se fracturent et se rompent par des mécanismes semblables à ceux qui sont à l’œuvre dans des solides tels que le verre. Des physiciens viennent de réaliser la première description détaillée du scénario de ces fractures. Ce travail qui ouvre de nouvelles perspectives quant à la description de ces gels en terme de réseaux de fibres modèles a été publié dans la revue Physical Review Letters.

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Une nouvelle méthode de caractérisation mathématique de la rugosité multi-échelle du tirage papier d’une photographie d’art pourrait aider les experts à déterminer l’origine de tirages dont l’attribution est contestée ou controversée. Le détail des méthodes et l’analyse des résultats produits font l’objet d’une publication dans la revue Journal of the American Institute for Conservation.

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Une équipe du Centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse, en collaboration avec des chercheurs allemands et de l'Institut Néel, a mesuré le changement de symétrie opéré dans les états électroniques du matériau URu₂Si₂ lors de sa transition de phase dite "d'ordre caché". Comprendre l'origine microscopique de cette transition de phase est depuis 30 ans l'un des challenges les plus importants de la physique moderne, la mise en lumière des brisures de symétrie réalisées dans la nature étant cruciale pour interpréter les comportements exotiques de la matière. Ce résultat a fait l'objet d'un article dans la revue Nature Communications le 11 juillet 2014.

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