Les fibres nerveuses commissurales, qui assurent les communications entre les parties droite et gauche du système nerveux, doivent traverser une seule et unique fois la ligne médiane centrale limitative au cours de leur développement. Les signaux moléculaires qui empêchent les fibres nerveuses de retraverser cette limite restent encore peu caractérisés. L’équipe de Valérie Castellani, au Centre de génétique et de physiologie moléculaire et cellulaire, apporte un éclairage nouveau sur cette question : elle a démontré que Slit-C, le fragment C-terminal des protéines Slits dont la bioactivité n’avait jamais été décrite, joue un rôle de barrière moléculaire au niveau de la ligne médiane du système nerveux des vertébrés. Cette étude est publiée dans la revue Nature Neuroscience.

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En permettant de manipuler l’activité des neurones avec un faisceau lumineux, l’optogénétique ouvre la voie à l’établissement de liens causaux entre l’activité cérébrale et les comportements animaux. Une équipe de chercheurs a mis au point un fibroscope permettant, chez la souris éveillée et libre de ses mouvements, de manipuler l’activité de chaque neurone d’une région cérébrale en les ciblant sélectivement à l’aide de faisceaux lumineux sculptés à l’échelle micrométrique. Ces résultats, publiés dans la revue Neuron, permettent d’envisager l’étude approfondie de microcircuits neuronaux au cours de comportements animaux.

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La production d’énergie par la chaîne respiratoire des mitochondries nécessite un assemblage correct de sous-unités protéiques codées séparément par les génomes nucléaire et mitochondrial qui entretiennent un véritable "dialogue" assurant la synchronisation de l’expression de ces protéines. Deux équipes de chercheurs révèlent le rôle central dans ce processus d’un complexe appelé AME chez la levure S. cerevisiae, composé de deux enzymes et d‘une "ancre" cytoplasmique. En conditions de respiration de la levure, l’inhibition de l’expression de l’ancre libère simultanément les deux enzymes et leur permet de synchroniser l’expression des sous-unités d’un complexe de la chaine respiratoire. Cette étude est publiée dans la revue Molecular Cell.

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Les gènes comme les phrases ou les mots ont un début et une fin. Lorsqu’ils sont transcrits, des signaux de terminaison indiquent à la polymérase où la lecture doit s’arrêter : l’enzyme se désengage de l’ADN qu’elle est en train de transcrire et libère l’ARN produit. Comme une voiture qui s’arrête à un feu rouge, il est essentiel que les polymérases terminent la transcription au bon moment et au bon endroit car des erreurs de terminaison conduiraient inévitablement à des accidents dans l’expression correcte des gènes. L’équipe de Domenico Libri à l’Institut Jacques Monod décrit dans la revue Molecular Cell un nouveau mécanisme de terminaison de la transcription qui fonctionne comme un barrage routier pour les polymérases qui "ignorent" les feux rouges.

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Les chercheurs du Groupe d’imagerie neurofonctionnelle ont mis en évidence que les sujets dont le langage n’est pas latéralisé dans un hémisphère cérébral (hémisphère dit "dominant") ont de moins bonnes performances cognitives dans des domaines qui ne sont pas limités au langage. Ce résultat souligne l’avantage de la division du travail entre les hémisphères et le bénéfice de leur spécialisation. Cette étude est publiée dans la revue Neuropsychologia.

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Les capacités théoriques des nouveaux composés de type NMC (NMC pour nickel, manganèse, cobalt) riches en lithium sont prometteuses (20% de plus que les technologies actuelles). Mais leurs chutes de potentiel lors du cyclage les rendent difficilement industrialisables et bloquent leur commercialisation comme matériaux d’électrode. Des équipes du laboratoire Chimie du solide et de l’énergie et du Laboratoire réactivité et chimie des solides viennent de lever le voile sur l’origine de cette chute de potentiel en utilisant un composé modèle, structuralement proche et de capacité similaire. Leurs travaux sont publiés dans la revue Nature Materials.

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Les mains, les chaussures… sont des objets chiraux : leur structure n’est pas superposable à leur image dans un miroir. Une molécule chirale possède deux énantiomères qui sont de même formule chimique, images l’un de l’autre dans un miroir, et qui ne se superposent pas. Pour obtenir un seul des deux énantiomères, une excellente méthode est la résolution cinétique dynamique d’un mélange contenant 50% d'un énantiomère et 50% de l'autre (mélange dit racémique). Des chercheurs du Laboratoire de chimie moléculaire de Strasbourg viennent de décrire le premier phénomène de résolution cinétique dynamique, via une réaction de fonctionnalisation de liaisons C-H. Ils ont ainsi obtenu avec un très bon rendement des composés énantiomériquement purs. Ces résultats sont publiés dans la revue Angew. Chem. Int. Ed.

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Les complexes de palladium sont des catalyseurs d'oxydation efficaces qui nécessitent toutefois des conditions réactionnelles de température, de pression d'oxygène et de pH élevées, ainsi que la présence d'un système d'aide à la ré-oxydation du métal réduit. En combinant un complexe de palladium avec une enzyme (oxydase), les chercheurs de l'Institut des sciences moléculaires de Marseille viennent de décrire le premier exemple de système catalytique couplé permettant l'oxydation d'un alcool à température ambiante et à pression atmosphérique. Ces travaux sont publiés dans la revue Chemical Science.

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L'électronique moléculaire s'intéresse aux propriétés électroniques des atomes. Un groupe de recherche de l’Institut des sciences chimiques de Rennes vient de montrer que la mémoire magnétique de molécules peut être influencée par les noyaux, et plus particulièrement par le moment magnétique de ces derniers, qui est déterminé par le mouvement des électrons autour de l'atome. En jouant sur la dilution des molécules et sur le noyau des atomes (enrichissement isotopique), les chercheurs ont révélé que cette mémoire pouvait être modulée, renforcée ou au contraire annihilée. Ces travaux font la couverture de la revue Angewante Chemie International Edition.

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En 1891, le premier Homo erectus était découvert sur l'île de Java en Indonésie. En 2014, en réétudiant le matériel rapporté à l’époque, une équipe internationale révèle la technique astucieuse qui permettait à nos lointains cousins de se nourrir de moules d'eau douce il y a 540 000 ans. De plus, la découverte d'un motif géométrique gravé sur un coquillage interroge les scientifiques sur les comportements culturels d'Homo erectus. Ces travaux ont été publiés le 3 décembre 2014 dans la revue Nature.

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L’évolution permettant aux bactéries pathogènes de s’adapter aux organismes qu’ils infectent (hôtes) est une préoccupation majeure en santé humaine, vétérinaire et agricole. Et pour cause, ce phénomène peut générer de nouvelles souches plus agressives ou capables d’infecter de nouveaux hôtes. Lors d’une étude publiée en novembre dans la revue Molecular Biology and Evolution, deux équipes de chercheurs ont pu déchiffrer pour la première fois les bases génétiques de l’évolution adaptative de Ralstonia solanacearum, une bactérie représentant une menace majeure pour les cultures maraichères. Pour y parvenir, l’équipe a utilisé une approche originale : faire évoluer la bactérie en laboratoire puis séquencer les génomes complets des souches évoluées.

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Au Chili, une espèce d’algue rouge dénommée Gracilaria chilensis fait l’objet d’une intense aquaculture depuis la fin des années 1980. Des chercheurs du laboratoire Biologie évolutive et écologie des algues, unité mixte internationale franco-chilienne créée en mars 2014, révèlent que cette algue n’est pas originaire du Chili comme son nom tend pourtant à le laisser croire. Leurs travaux montrent par ailleurs une réduction drastique et récente de la diversité génétique de Gracilaria chilensis résultant probablement de sa culture massive le long des côtes du Chili. Ils ont été publiés le 2 décembre 2014 dans la revue PlosOne.

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La compétition pour les ressources alimentaires est le lot quotidien des êtres vivants. Dans certaines situations, celle-ci peut même aller jusqu'à l'affrontement entre individus d'une même espèce. Les conséquences de cette forme de compétition dite « par interférence » sur les dynamiques de populations ont pu être modélisées par des chercheurs de l'Institut d’écologie et des sciences de l’environnement et l'Institut de biologie de l'ENS. Leurs résultats, publiés en octobre dernier dans The American Naturalist, montrent qu'une forte interférence favorise l'émergence d'un système féodal où quelques individus s'approprient presque toutes les ressources au détriment d'une classe de dominés.

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Le TUBÀ, qui vient d’être inauguré, est un laboratoire urbain collaboratif où se rencontrent les idées, les technologies des professionnels et les besoins des citoyens pour bien vivre la ville de demain. Le Laboratoire d’informatique en image et systèmes d’information a notamment participé à sa conception. Le TUBÀ associe acteurs privés et publics qui ont décidé d’unir leurs compétences : les pôles de compétitivité Imaginove et LUTB, les clusters EDIT et I-CARE, le LabEx IMU, et le LIRIS, et des grands groupes comme Veolia, EDF, ERDF, Keolis, SFR et Sopra.

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Positionner avec précision des milliers de nanofils sur un substrat grâce à une technique reproductible à grande échelle et à faible coût. C’est le résultat obtenu par des chercheurs du LAAS-CNRS. Publié dans la revue Advanced Materials, il ouvre de nouvelles perspectives pour l’introduction des nanofils dans l’industrie des semi-conducteurs.

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La longueur moyenne des trajectoires suivies par des particules dans un milieu désordonné est invariante, elle ne dépend pas de la constitution de ce milieu mais uniquement de sa taille et de ses frontières. Une collaboration de chercheurs français et autrichiens a prouvé que cette propriété est valable pour le transport d’ondes en milieux complexes. Ils montrent ainsi qu’il s’agit d’une propriété universelle caractérisant les phénomènes de transport classiques et ondulatoires. Ces travaux ont été publiés dans les PNAS.

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Des chercheurs du Laboratoire Pierre Aigrain ont obtenu la génération de rayonnement térahertz dans du graphène excité par des impulsions optiques ultracourtes. Publiés dans Nano Letters, ces travaux permettent d’envisager d’utiliser les feuillets de carbone de ce matériau innovant pour des technologies du domaine de fréquence THz, difficilement accessible.

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Quel phénomène mécanique peut conduire un sol à se liquéfier et entrainer un glissement de terrain ou l’enfouissement spontané d'un immeuble ? C’est ce que tentent de comprendre les chercheurs du Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes. En obtenant la liquéfaction d’un échantillon de billes de verre de même diamètre, immergées dans de l'eau libre de s'écouler, ils viennent d’identifier un nouveau mode de liquéfaction. Ces travaux, publiés dans Europhysics Letters, pourraient revisiter les connaissances fondamentales sur la mécanique des milieux granulaires et la liquéfaction.

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Des physiciens et biologistes viennent d’adapter à la microscopie haute résolution de tissus biologiques la technique d’imagerie élémentaire, qui permet de cartographier l’abondance des éléments chimiques à l’échelle de la cellule. Ce travail est publié dans la revue Nature - Scientific Reports. Des brevets sont en cours et déposés sur certaines parties du système de détection.

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Des physiciens viennent de montrer que, lorsqu’elle s’assemble, la capside d’un virus embarque toujours une même longueur de polymère. Cette propriété permet de comprendre la sélectivité de ces capsides qui, lorsqu’elles quittent une cellule, en repartent uniquement avec leur propre matériel génétique. Ce travail est publié dans la revue Physical Review Letters.

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Les membres de la collaboration Indra ont mesuré expérimentalement un paramètre fondamental pour la physique nucléaire : le libre parcours moyen d'un nucléon (proton ou neutron) dans le milieu nucléaire dense. Déterminée grâce au multidétecteur Indra auprès des accélérateurs Ganil à Caen (France) et GSI à Darmstadt (Allemagne), cette mesure a permis d'affiner les connaissances sur les propriétés de la matière nucléaire, qui s'avère plus "transparente" que ce que prédisaient les modèles. Ces résultats ont fait l'objet d'une publication dans Physical Review C, le 1er décembre 2014.

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Grâce aux observations récentes de la sonde Voyager et à des simulations numériques, des physiciens du CNRS ont montré que les noyaux radioactifs de ¹⁰Be contenus dans les premiers solides du système solaire ont pu être produits à la suite de l'explosion d'une ou plusieurs étoiles massives précédant la formation de ce dernier. Ces travaux, publiés dans Astrophysical Journal, renforcent l'hypothèse selon laquelle la formation du système solaire aurait eu lieu dans des conditions peu communes au sein de la Voie lactée.

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