La première étape de la formation du système nerveux central des vertébrés est l'induction neurale. Ce processus permet à des cellules naïves d'adopter un destin neural suite à la réception de différents signaux émis par l'organisateur dorsal. En utilisant deux modèles animaux, les équipes d'Hector Escriva et Stéphanie Bertrand, au laboratoire Biologie intégrative des organismes marins, et de Laurent Kodjabachian, à l'Institut de biologie du développement de Marseille, révèlent la conservation, au cours de l'évolution, du rôle majeur d'une molécule nouvelle dans ce processus. Cette étude, qui ouvre des perspectives inédites pour l'étude de l'évolution des mécanismes de l'induction neurale, a été publiée le 3 juillet 2017 dans la revue Nature Ecology and Evolution.

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Comment notre cerveau révise-t-il ses croyances lors de décisions de groupe dans lesquelles il est nécessaire d’intégrer l'influence des opinions d’autrui (information sociale) à ses croyances initiales ? L’équipe de Jean-Claude Dreher, à l’Institut des sciences cognitives Marc Jeannerod, montre que l'adaptation de notre jugement lors d'une décision collective est réalisée à partir d’un calcul que le cerveau effectue en pondérant la confiance en son propre choix et la crédibilité qu'on accorde à l'information d'autrui. Cette étude a été publiée le 28 juin 2017 dans la revue PLOS Biology.

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Dans le très jeune embryon, les cellules naissent dans un état pluripotent avant de s'engager progressivement dans de multiples lignages au sein des trois feuillets germinaux, ectoderme, mésoderme et endoderme. Sans maintien d'un bon équilibre entre pluripotence et engagement, le développement de l'embryon est voué à l'échec. L'équipe de Laurent Kodjabachian, à l'Institut de biologie du développement de Marseille, vient d'identifier un nouveau mécanisme nécessaire au maintien de cet équilibre. Cette étude a été publiée le 27 juin 2017 dans la revue eLife.

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Notre symétrie droite-gauche (D-G) n’est qu’apparente et nombre de nos organes présentent des asymétries D-G qui, bien que parfois subtiles, n’en restent pas moins cruciales. Jusqu’à présent, les asymétries D-G du système nerveux central étaient l’apanage du cerveau. L’équipe de Valérie Castellani à l’Institut NeuroMyoGene révèle que des asymétries D-G existent également dans la moelle épinière. Ces différences neuronales sont génétiquement programmées et peuvent contrôler la trajectoire de certains nerfs. Cette étude a été publiée le 22 juin 2017 dans la revue eLife.

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Une collaboration internationale, impliquant l’équipe de Frédéric Simonin du laboratoire Biotechnologie et signalisation cellulaire, identifie le neuropeptide FF comme une hormone circulante. La diminution du taux plasmatique de ce peptide chez les patients obèses conduirait à l’inflammation du tissu adipeux, entrainant des troubles du métabolisme et des maladies associées, telles que le diabète de type 2. Cette étude a été publiée le 5 juin 2017 dans la revue Journal of Clinical Investigation.

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Les étapes précoces de la recombinaison homologue (RH) consistent en l’invasion d’un seul brin d’ADN "donneur" dans un duplex complémentaire "receveur", générant une synapse à trois brins d’ADN communément appelée "D-loop". Les équipes de Patrice Polard, au Laboratoire de microbiologie et génétique moléculaires, et de Rémi Fronzes, au laboratoire Microbiologie fondamentale et pathogénicité, dévoilent un mécanisme inédit d’extension de l’incorporation d’ADN au niveau de la D-loop de RH. Cette étude a été publiée le 31 mai 2017 dans la revue Nature Communications.

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Pratiquées quotidiennement en clinique, les transfusions sanguines nécessitent un stock suffisant en globules rouges dans les banques de sang, sachant que ces globules rouges ont une durée de vie très limitée dans des conditions de stockage standards. Dans ce contexte, une équipe du Centre interuniversitaire de recherche et d’ingénierie des matériaux a conçu des nanoparticules qui permettent d’augmenter considérablement la cryopréservation des globules rouges. Ce travail fait l’objet d’une publication dans le journal Biomaterials.

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Dans les os et les dents, le calcium est non seulement présent au sein de nanocristaux d’apatite, un minéral inorganique, mais également aux interfaces entre composantes organiques (protéines, ADN…) et inorganiques. Alors que ces interfaces jouent très probablement un rôle majeur dans les propriétés de ces matériaux, elles demeurent une zone « floue » difficile à caractériser. Les chercheurs du laboratoire de Chimie de la matière condensée de Paris, de l’Institut nanosciences et cryogénie et l’Institut Charles Gerhardt sont parvenus, grâce à la RMN, à différencier les sites de calcium de surface de ceux du cœur de l’apatite. Ces résultats sont parus dans la revue Nature Communications.

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Des chercheurs de l’Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires sont parvenus à montrer qu’il était possible de maintenir indéfiniment un assemblage supramoléculaire synthétique hors de son équilibre thermodynamique, qui est ainsi capable de dissiper indéfiniment de l’énergie. Ces travaux sont publiés dans le journal Nature Communications.

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Les chercheurs de l’Institut Galien ont découvert qu’il était possible d’exploiter les lipoprotéines circulant naturellement dans le sang pour augmenter l’efficacité de principes actifs anticancéreux, à condition que ceux-ci soient dotés de groupements chimiques présentant une forte affinité spécifique pour les lipoprotéines. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Communications et ont été réalisés dans le cadre de l’ERC Advanced Grant « TERNANOMED ».

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Transformer le méthane en méthanol dans des conditions douces est un enjeu fort pour les chercheurs et les industries pétrochimiques. Depuis peu, la réaction se fait à température ambiante via des zéolithes modifiées avec du zinc en guise de catalyseurs. Mais d’où provient l’efficacité de ces catalyseurs ? Les chercheurs de l’Unité de catalyse et de chimie du solide, en collaboration avec une équipe chinoise, viennent de proposer une réponse grâce à la spectroscopie par RMN. Leurs résultats, publiés dans la revue Angewandte Chemie International Edition montrent que cette technique permet d’obtenir des informations fines sur la structure des sites actifs de ces catalyseurs.

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Au sein du réseau sur le stockage électrochimique de l’énergie, les équipes conçoivent de nouveaux matériaux et architectures d’électrodes pour améliorer la densité d’énergie des supercondensateurs. Dans ce cadre, des chercheurs du Centre interuniversitaire de recherche et d’ingénierie des matériaux, en collaboration avec les universités de Drexel (USA) et Bar-Ilan (Israël), ont mis au point un nouveau matériau, le Ti₃C₂. Des électrodes micro-structurées de ce carbure métallique ont montré des performances électrochimiques encourageantes, laissant entrevoir des possibilités nouvelles pour le développement de supercondensateurs plus performants. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Energy.

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On savait que la stabilité temporelle d’une population ou d’un écosystème devait augmenter avec l'échelle spatiale. Mais cette relation n’avait jamais été explicitée. Des chercheurs de la Station d'écologie théorique et expérimentale et leurs collaborateurs internationaux décrivent pour la première fois la relation invariabilité-aire (Invariability-Area Relationship ou IAR). L’article, récemment publié dans Nature Communications, établit une relation théorique et l’applique à des données de production végétale et de communautés d'oiseaux. Cette relation pourrait aider à prédire les effets de la perte d'habitat sur des populations vulnérables et sur des services écosystémiques.

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Dans les pêcheries artisanales, l'échec des stratégies de gestion de la ressource à atteindre des objectifs de durabilité - sociale, environnementale et économique - est souvent lié au manque d'informations fiables sur la distribution spatiale de l'effort de pêche et à la faible capacité ou au manque d'opportunité des acteurs concernés, en l’occurrence les pêcheurs, à influencer le processus décisionnel. Une nouvelle approche développée par des chercheurs du Centre de recherche insulaire et observatoire de l'environnement, publiée dans PLOS ONE, propose ainsi de répondre simultanément à ces problèmes en intégrant des approches « participatives » aux approches « socio-économiques » au sein d’un cadre de décision adaptable suivant le contexte local.

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Un des effets principaux du réchauffement climatique est de réduire la taille des organismes à sang froid (insectes, poissons, etc…). Cependant les conséquences écologiques de ces changements de taille sont encore mal connues. Des chercheurs du Laboratoire évolution et diversité biologique de Toulouse, en collaboration avec des chercheurs de République Tchèque et de Suède, ont pu analyser les conséquences à long terme de la diminution de taille des organismes à sang froid sur la survie de leurs populations et sur le fonctionnement des chaines alimentaires. Ils démontrent que le rétrécissement des organismes peut augmenter la survie des organismes et de leurs populations et donc atténuer les conséquences écologiques du réchauffement climatique sur les écosystèmes. Ces résultats, publiés dans la revue Ecology Letters le 24 mai 2017, soulignent la nécessité de considérer les réponses phénotypiques des organismes à la température pour mieux comprendre et anticiper les effets du changement climatique sur la biodiversité.

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Alors qu’il est admis que la biodiversité (nombre d’espèces) a un effet inhibiteur sur sa propre diversification, une étude, publiée dans Nature Communications et issue d’une collaboration entre des laboratoires de l'Inra et du CNRS, montre le contraire par un travail de modélisation : la diversité favorise parfois la diversification. Ce travail permet d’expliquer des résultats expérimentaux mal compris, et suggère que les extinctions actuelles d’espèces posent aussi un problème à long terme.

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La décomposition des litières est un processus clé du fonctionnement des écosystèmes car elle régule le recyclage de la matière organique et la remise à disposition des éléments nutritifs. Le changement climatique entraîne des sécheresses accrues qui conduisent à un ralentissement de la décomposition des litières et donc de la remise à disposition au sol du carbone et de l’azote. Cependant, la présence de plusieurs espèces végétales dans la litière atténue significativement l’impact négatif du changement climatique sur cette décomposition. C’est ce qu’a pu démontrer une équipe de l’Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale sur le site expérimental de l’O3HP (Oak Observatory at OHP). Leurs résultats ont été publiés dans la revue Journal of Ecology.

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Sélectionner les futures aires protégées en combinant critères de qualité et de connectivité de l’habitat pour de multiples espèces pourrait permettre de mieux conserver la biodiversité sous la pression des changements climatiques et des changements d’usage des sols. C’est ce que démontre une étude menée par un chercheur du CNRS et ses collègues de l’Université McGill et de l’Université du Québec en Outaouais (Canada) sur la région du Grand Montréal et publiée dans Conservation Biology.

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Une équipe européenne co-dirigée par Thomas Louail, chercheur au laboratoire Géographie-cités, a redistribué virtuellement les achats effectués par 160 400 Espagnols dans l’objectif de les homogénéiser spatialement. Ainsi, les chercheurs sont arrivés à la conclusion qu’une modification de l'ordre de 5 % des transactions entre clients et commerces réduirait de 80 % les inégalités géographiques entre commerçants. Cette étude a donné lieu à la publication d’un article dans la revue Applied Network Science.

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Contrairement à certaines idées reçues et à des thèses développées en sociologie, la société française est caractérisée par plus de fluidité sociale aujourd’hui qu’hier. En d’autres termes, les positions sociales des individus nés dans les années 1970 dépendent un peu moins de leur milieu social d’origine que ce n’était le cas pour ceux nés dans les années 1930. Ce mouvement est dû en grande partie au double phénomène d’expansion scolaire et de démocratisation de l’éducation. C'est ce que tend à démontrer Louis-André Vallet, sociologue à l’Observatoire sociologique du changement, dans un article publié dans la Revue de l'OFCE.

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Le congrès mondial de l’International federation of automatic control (IFAC) est la conférence de référence en automatique. Organisé à Toulouse du 9 au 14 juillet 2017, ce congrès est l’occasion de distinguer, tous les trois ans, le travail de certains chercheurs. Romeo Ortega, directeur de recherche CNRS au Laboratoire des signaux et systèmes a été nommé IFAC Fellow pour ses contributions exceptionnelles au domaine de l’automatique. L’occasion de revoir ses apports.

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La mise sur le marché d’un nouveau médicament est le fruit d’un processus de recherche très long et complexe. Pour toucher la cible que l’on souhaite atteindre chez les patients, il est en effet nécessaire de trouver la « clé » qui lui correspond. Cette « clé » correspond à une organisation spatiale précise d’atomes, appelée motif structural d’une molécule. Mais chaque molécule peut contenir un grand nombre de motifs structuraux ! Des enseignants-chercheurs du Groupe de recherche en informatique, image, automatique et instrumentation de Caen et du Centre d’études et de recherche sur le médicament de Normandie ont développé un logiciel permettant de trouver automatiquement des motifs structuraux favorables à un effet thérapeutique donné.

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Être typé ou non typé, telle ne sera plus la question ! Jusqu’à maintenant, les langages pouvaient être classifiés comme « typés », s’ils appliquaient certaines règles de contrôle a priori de leur exécution, ou « non typés » par opposition aux langages « non typés ». Le typage graduel (gradual typing), qui permet d’avoir un contrôle des types uniquement sur certaines parties du programme, suscite beaucoup l’intérêt de grands acteurs de la technologie de l’information comme Facebook et Microsoft qui développent des versions graduellement typées des langages de programmation qu’ils utilisent. Grâce aux travaux de Victor Lanvin, les développeurs pourront désormais contrôler de manière plus fine et plus précise l’utilisation du typage graduel dans leurs programmes, permettant d’introduire plus de sûreté et de flexibilité. Le chercheur a été récompensé pour son article « Gradual Set-Theoretic Types », distingué à la première place dans la catégorie Undergraduate de l’ACM Student Research Competition. Son prix lui sera remis dans le cadre de la cérémonie du Turing Award.

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Malgré leurs propriétés attrayantes, de nombreux semi-conducteurs ne peuvent être utilisés par manque de substrats adaptés. Des chercheurs du Laboratoire nanotechnologies et nanosystèmes et du laboratoire canadien Nanoelectronics-Nanophotonics ont proposé une méthode pouvant pallier ce problème avec un substrat universel capable de se conformer aux différentes mailles cristallines et de rester stable à de hautes températures. Ces travaux sont publiés dans la revue Small, dont ils font la couverture.

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Dans le domaine des ondes, certaines trajectoires comme le demi-tour en U, sont considérées comme impossibles. Des chercheurs de l’Institut Langevin, de l’Institut Fresnel, de l’Imperial College de Londres et de Multiwave Technologies ont montré que les ondes élastiques pouvaient pourtant, dans certains milieux, les suivre. Ces travaux, qui ont permis de valider un modèle théorique simplificateur, sont publiés dans la revue Physical Review Letters.

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Toxiques, polluantes et contributrices de l’effet de serre, les particules de suie sont produites lors des processus de combustion incomplète. Des chercheurs regroupés autour du laboratoire Physicochimie des processus de combustion et de l'atmosphère ont montré que les plus petites particules de suie ont un diamètre d’environ deux nanomètres : une taille très inférieure aux estimations du monde scientifique et des normes en vigueur. Ces travaux sont publiés dans la revue Aerosol Science and Technology.

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Un condensat de Bose-Einstein est un état de la matière aux propriétés très spécifiques ouvrant de grandes possibilités d’applications. L'existence de ces condensats avait été conjecturé par Einstein en 1925, suite aux travaux de Bose. Néanmoins, il a fallu attendre 70 ans pour que soit produit et observé le premier condensat, ce qui a valu aux auteurs de cette réalisation le prix Nobel de physique en 2001. La modélisation des phénomènes apparaissant lors de cette condensation ouvre la voie à des réalisations numériques : en combinant des concepts d’optimisation riemanienne et la théorie des gradients de Sobolev, Ionut Danaila a développé une méthode de gradient conjugué qui permet de calculer des configurations de vortex typiques des condensats de Bose-Einstein en rotation.

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Pour la première fois, des physiciens ont couplé des nano-oscillateurs optomécaniques distants via un guide d’onde optique. Ce couplage leur a permis d’observer le verrouillage des oscillateurs sur une fréquence commune d’oscillation. Ces résultats sont publiés dans la revue Physical Review Letters.

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Des physiciens ont démontré en s’appuyant sur des données expérimentales sous fort champ magnétique que le désordre induit par des impuretés dans un isolant de Mott peut conduire à une forme de résurgence de l’ordre à longue distance. Ces résultats sont publiés dans la revue Physical Review Letters.

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La collaboration LHCb du LHC, le Grand collisionneur de hadrons du CERN, a annoncé la première observation d’une nouvelle particule, composée de quarks charmés et d’un quark up, le Ξcc++ ("Xi cc"). L’existence de cette particule était prédite par le modèle des quarks sans qu’elle ait pu être observée jusqu’à présent. La masse de cette particule, 3 621 MeV, est presque quatre fois plus élevée que celle du proton. Pour cette découverte, présentée à la conférence internationale EPS-HEP 2017, les équipes françaises du Laboratoire de l'accélérateur linéaire et du Laboratoire de physique nucléaire et de hautes énergies ont été en première ligne.

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La construction de la camera du LSST (Large Synoptic Survey Telescope) vient de franchir une étape majeure : le premier "science raft", soit la brique détectrice élémentaire composée de 9 capteurs CCD, est prêt à être envoyé au SLAC National Accelerator Laboratory. Elle pourra ainsi être intégrée au plan focal de la future plus grande caméra numérique du monde. Ce résultat est le fruit d'une collaboration internationale à laquelle participent dix laboratoires du CNRS rattachés à l'IN2P3.

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Euclid est une mission spatiale majeure de l’ESA dédiée à l'étude de l'accélération de l'Univers, qui sera lancée en 2020. La phase finale de fabrication du satellite et de ses instruments est en cours. Le Centre de physique des particules de Marseille vient de recevoir de la NASA les premiers détecteurs de vol infrarouges qui seront caractérisés puis embarqués sur le spectrophotomètre infrarouge, NISP. Cet instrument français permettra de faire une cartographie tridimensionnelle fine de millions de galaxies de notre Univers.

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La phase de "commissioning" de la ligne de transport basse énergie (LEBT) pour l’accélérateur du projet MYRRHA a été achevé avec succès au mois de mai dernier. Sa conception et sa réalisation sont le fruit d’une collaboration entre le centre de recherche belge du SCK-CEN et le Laboratoire de physique subatomique et cosmologie, où la ligne a été entièrement installée et exploitée pour des études de dynamique du faisceau. Ceci représente une première étape dans la construction de l’accélérateur du projet MYRRHA.

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Comment les nanoparticules d'oxyde de cérium s'associent-elles aux cellules ? Quel est le partitionnement du germanium en fonction des conditions de formation des gisements ? Sous quelle forme chimique se trouvent les terres rares dans les météorites ? Ce sont quelques-unes des questions auxquelles tentent de répondre les scientifiques utilisant la ligne de lumière FAME-UHD au synchrotron européen de Grenoble (ESRF).

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Chaque jour, des centaines de millions de Chinois respirent un air 5 à 10 fois plus pollué que le nôtre. Impressionnant, mais tous les effets sanitaires ne se résument pas à la seule concentration élevée de particules fines dans l’air. Certaines composantes chimiques du mélange de polluants sont plus déterminantes que d’autres sur la santé. C’est leur détection et leur caractérisation qu’une équipe de recherche franco-chinoise s’est attachée à étudier dans plusieurs écoles de la mégapole de Xi’an, au centre de la Chine, ancienne capitale impériale située à l’extrémité est de la Route de la soie.

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Les planètes se forment dans des disques composés de poussières et de gaz. Les interactions gravitationnelles avec les planètes peuvent modifier les orbites des grains de poussières, créant des sillons ou des cavités dans ces disques. Elles peuvent aussi générer des ondes de densité spirales dans le disque de gaz. Pour comprendre quand et où se forment les planètes, la capacité d'ALMA à fournir des images à haute résolution spatiale de l'émission des poussières et du gaz permet de révéler ces traces indirectes de planètes en formation cachées dans les disques. Ces nouvelles observations, effectuées avec l'interféromètre ALMA et incluant des chercheurs du Laboratoire d’astrophysique de Bordeaux, ont donné lieu à une publication dans The Astrophysical Journal en mai 2017.

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Une équipe de chercheurs français, allemands et russes a examiné des sédiments collectés sur deux îles de Nouvelle-Sibérie dans l’océan Arctique en 2011 : les îles Belkov et Faddeïev. L’analyse des échantillons datés du début de l'Éocène révèle la présence de végétations adaptées aux milieux marécageux et tropicaux il y a 55 millions d’années près du pôle Nord. Cela suggère ainsi un climat subtropical humide en Sibérie arctique à cette époque. Cette forte chaleur polaire est sous-estimée par les modèles. La décharge des eaux chaudes par les rivières arctiques pourrait constituer une piste à explorer pour résoudre cet écart entre les modèles et les observations.

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Une équipe internationale d'astronomes comprenant un scientifique du Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA) a utilisé l'interféromètre géant ALMA et a obtenu, grâce aux longueurs d’onde radio, une image très détaillée de l’étoile Bételgeuse. Cette supergéante rouge (la plus proche du Soleil) est facilement observable à l'œil nu dans le ciel d'hiver de l'hémisphère Nord. Ces résultats ont été publiés le 20 juin 2017 dans la revue Astronomy & Astrophysics.

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