Une équipe du laboratoire Biochimie et physiologie moléculaire des plantes, en collaboration avec deux équipes américaines, met en évidence un mécanisme permettant l’ajustement de la croissance des racines des plantes en réponse à deux signaux nutritionnels majeurs, le nitrate et le phosphate. Ces travaux, publiés dans la revue Nature Communications, ouvrent la voie à la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans la perception des combinaisons de signaux de l’environnement par les plantes.

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On savait déjà que les vocalisations des mammifères, incluant l’homme, sont porteuses d’informations sur la familiarité, l’identité ou la taille de l’émetteur et que certaines vocalisations jouent un rôle dans la synchronisation et la coordination des partenaires sexuels. Dans une étude réalisée sur des chevaux, des chercheurs du laboratoire Éthologie animale et humaine, en collaboration avec l’Institut français du cheval et de l’équitation, ont en outre découvert que non seulement la voix des étalons est porteuse d’information sur leur fertilité (succès reproducteur) mais que les juments se servent de ces mêmes paramètres acoustiques pour orienter leurs choix. Ces résultats publiés dans la revue PloS One constituent une avancée fondamentale majeure, tout en permettent d’envisager des applications à l’élevage.

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Les lentivirus, dont fait partie le VIH-1, responsable du sida, usurpent la machinerie des cellules qu’ils infectent pour pénétrer dans leur noyau et accéder au génome humain qui est composé d’une chromatine relaxée (active) et condensée (silencieuse). Les mécanismes moléculaires qui permettent au VIH de s’intégrer dans les régions moins condensées et favorisent ainsi sa réplication sont encore mal compris. Une étude internationale et interdisciplinaire révèle un lien entre l’import nucléaire du virus et son intégration dans le génome cellulaire. Cette étude est publiée dans la revue Nature Communications.

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Des physiciens et biologistes de l’Institut lumière matière utilisent les propriétés de la lumière au travers d’une technique d’imagerie élémentaire pour localiser et quantifier les nanoparticules dans les tissus biologiques. Cette étude publiée dans la revue ACS Nano ouvre de nombreuses perspectives en recherche biomédicale.

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La denture extrêmement diversifiée des poissons cypriniformes est un modèle de choix pour comprendre les mécanismes moléculaires encore mal connus à l’origine de la diversité infinie des organismes vivants. Une équipe de l’Institut de génomique fonctionnelle de Lyon montre que des poissons zèbres chez lesquels le métabolisme de l’acide rétinoïque est déficient, possèdent une dent supplémentaire dans leur pharynx. Cette denture surnuméraire ressemble beaucoup à celle observée dans la nature chez d’autres espèces de cypriniformes. Ceci révèle qu’une modulation de la voie de l’acide rétinoïque pourrait être à l’origine de la diversité évolutive de la denture de cette famille de poissons. Cette étude est publiée dans les Proceedings of the Royal Society B.

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L’orientation des divisions cellulaires est cruciale dans la morphogenèse des tissus et la création de la diversité cellulaire. Les contributions des signaux extracellulaires dans ce processus restent peu connues. L’équipe de Valérie Castellani, au Centre de génétique et de physiologie moléculaire et cellulaire, met en évidence, pour la première fois, que la protéine Sémaphorine 3B connue pour orienter la navigation des projections neuronales, est sécrétée dans le liquide céphalo-rachidien où elle régule l’orientation des divisions des progéniteurs neuraux dans la moelle épinière au début de la neurogenèse embryonnaire. Cette étude est publiée dans la revue Nature Communications.

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Une collaboration internationale de chimistes a démontré que des transistors à commande optique de haute performance pouvaient être élaborés en mélangeant des molécules photochromiques avec de petites molécules semi-conductrices organiques. De tels dispositifs multifonctionnels organiques sont considérés comme des éléments clés pour les circuits logiques du futur. Ces travaux sont parus le 5 mars 2015 dans la revue Nature Communications.

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Lorsque l’on catalyse la réduction de l’eau en dihydrogène (H₂) avec des complexes métalliques, un intermédiaire réactionnel se forme, le "metal-hydrure", dont la réactivité est un élément déterminant de l'efficacité de la réaction. Des chercheurs du CNRS et l’université de Bretagne occidentale viennent de décrypter les mécanismes d’échange d’électrons et de protons à l’origine de la réactivité remarquable d’un hydrure de tungstène, qui pourrait améliorer la production de H₂ par des systèmes inspirés de la nature. Ces résultats sont parus dans la revue Nature Chemistry.

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L’observation de la comète Hale-Bopp, véritable boule de roches et de glaces, a conduit à la découverte en 1997 d’une nouvelle queue due à l’émission de sodium neutre. Ce résultat a priori surprenant pourrait s’expliquer par un scénario purement chimique. Le sodium, initialement piégé sous forme d’ions Na+, serait transféré dans la glace à la suite du lessivage des roches ; il se transformerait progressivement en atome neutre lors de l’érosion de la couche de glace par sublimation à l’approche du Soleil. Ce résultat, obtenu par une équipe pluridisciplinaire, est publié dans la revue The Astrophysical Journal Letters.

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Des chercheurs ont mis au point une méthode pour produire des récepteurs synthétiques de sucres avec, pour principal exemple, un récepteur d’une sélectivité inégalée pour le fructose. De tels récepteurs pourraient servir à la conception de sondes moléculaires dont la réalisation est difficile actuellement. Ces sondes permettent de discriminer, détecter et doser des sucres en milieu biologique. Ces résultats sont parus dans la revue Nature Chemistry.

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Dans le livre The World Without Us (Le monde sans nous, éd. Picador, USA, 2007), le journaliste américain Alan Weisman décrit l’évolution progressive de la flore et de la faune après la disparition de l’humanité. L’auteur explique notamment qu'en l’espace de quelques siècles les villes retourneraient à l'état de forêts. Deux chercheurs du laboratoire Écologie et dynamique des systèmes anthropisés ont voulu tester rétrospectivement cette hypothèse. Ils ont pour cela recherché l’impact des mottes castrales sur la végétation de certaines zones forestières actuelles. Leurs travaux publiés le 10 février 2015 dans la revue Ecosystems révèlent que ces habitats édifiés à l’époque médiévale influencent encore la structure des communautés végétales et la fertilité des sols qui y sont associés des siècles après leur abandon.

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Depuis l'ouverture du canal de Suez en 1869, de nombreuses espèces de poissons du bassin Indo-Pacifique ont envahi la Méditerranée. Un tiers d’entre elles ont colonisé des eaux plus froides que leur bassin d'origine, étendant ainsi leur niche climatique. Ces résultats suggèrent que les expansions d'espèces en milieu marin face au réchauffement climatique sont aujourd'hui encore sous-estimées. Fruit du travail de recherche d’une équipe internationale composée notamment de scientifiques du Centre de recherches insulaires et observatoire de l'environnement, cette étude est à la une du numéro de mars 2015 de la revue Ecology Letters.

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Trafic routier, sonneries de téléphone, klaxons, bruit de chantiers ou d’usines, cris humains, aboiements... : les villes sont le siège d’un brouhaha quasi omniprésent qui nuit à de nombreux animaux. Jusqu’ici, plusieurs études avaient montré que cette pollution sonore anthropique (liée aux activités humaines) perturbait la communication vocale des oiseaux. Une nouvelle étude menée sur des moineaux au Centre d’études biologiques de Chizé, suggère que le bruit urbain aurait un autre effet négatif important, peu étudié jusque-là : il pourrait aussi affecter la capacité des volatiles à bien s’occuper de leurs petits. Les détails ont été publiés récemment dans la revue Behavioral Ecology.

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Des chercheurs du CNRS (travaillant au Laboratoire d'informatique pour la mécanique et les sciences de l'ingénieur) et de l’UPMC ont reçu le premier prix de la Margaret Guthman Musical Instruments Competition 2015, pour le développement de l’instrument numérique Cantor Digitalis. Ce synthétiseur de voix chantées est contrôlé en temps réel par le geste manuel. Utilisé avec une tablette graphique, l’interface permet de contrôler un synthétiseur vocal paramétrique qui produit une large palette de voix. Ce concours récompense les meilleures idées en matière de conception, réalisation et utilisation de nouveaux instruments musicaux.

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La transformation de la biomasse (forêts, bois, déchets agricoles, etc.) en "biochar" (biocharbon) présente un grand intérêt potentiel pour séquestrer le CO₂. Des chercheurs ont mis en œuvre avec succès une méthode avancée d’analyse par résonance magnétique nucléaire (RMN) du solide haute résolution à deux dimensions : elle a permis d’étudier les mécanismes en jeu au cours de la conversion thermochimique de la biomasse en biochar, avec une finesse jamais encore atteinte. Ces résultats, publiés dans Analytical Chemistry, sont riches d’enseignements pour les biologistes et les chercheurs des domaines de l’environnement et de l’énergie.

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Générer des impulsions de lumière ultra-puissantes et de plus en plus brèves, de l’ordre de quelques femtosecondes ou même en deçà (attosecondes, soit 10^-18 s), est devenu indispensable pour mener des recherches à l’échelle atomique et moléculaire. La technologie utilisée pour produire ces impulsions "éclairs" reste difficile et encombrante à déployer. Des chercheurs du laboratoire XLIM, en collaboration avec l'université de Vienne, sont parvenus à produire ce type d’impulsions dans un dispositif compact, à bas coût, en utilisant une fibre optique creuse spéciale longue de quelques centimètres seulement. Ces résultats ont été publiés dans Nature Communications.

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La stabilité des états de basse énergie d’une jonction Josephson à boite quantique, constituée de deux supraconducteurs séparés par une boite quantique, est limitée par la présence inévitable de quasi-particules. Ces quasi-particules (excitations) provoquent alors des changements imprévisibles dans l’état quantique de la jonction qui induisent de très fortes fluctuations dans le courant qui la traverse. Cette étude est publiée dans la revue Physical Review Letters. Elle constitue une première étape dans la compréhension du rôle joué par l’environnement sur la dynamique et la stabilité des résonances fortement corrélées se développant à des énergies inférieures au gap supraconducteur.

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Une collaboration entre un physicien du CNRS et des biochimistes de l’université de Genève éclaire d’un jour neuf le phénomène de l’endocytose, ce cycle biologique qui se déroule au niveau de la membrane et aboutit à la formation des compartiments de transport nécessaires aux échanges avec l’extérieur. Cette étude est publiée dans la revue Nature Communications.

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Les périodes de création de grandes chaînes de montagnes et hauts plateaux de notre planète, comme l’Himalaya-Tibet ou les Andes-Altiplano, seraient-elles responsables des grands changements climatiques ? Ou est-ce précisément l’inverse : les grands changements climatiques en seraient-ils la cause et non la conséquence ? Il s’agit d’un problème de poule et d’œuf, à la fois de tectonique, de géomorphologie et de climatologie. Malgré son importance, ce problème conceptuel pluridisciplinaire est resté longtemps dans l’ambigüité, sans solution convaincante. Sur la base d’arguments principalement géologiques et géomorphologiques, des chercheurs de l'Institut de physique du globe de Paris et de l'université du Chili viennent de montrer quelles sont les interactions entre tectonique et climat dans le cas des Andes centrales. Ces travaux ont été publiés dans la revue Earth-Sience Reviews.

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