Édition du 05/03/2019
Nouvelles publications scientifiques, créations de laboratoires, annonces de prix... Avec "En direct des labos", retrouvez toutes les deux semaines des informations issues des instituts du CNRS et complémentaires des communiqués de presse.
Institut des sciences biologiques (INSB)
Un nouveau concept d’inhibition des interactions protéine-membrane
De nombreux processus pathologiques sont orchestrés par des protéines qui s’associent à la périphérie des membranes, mais ces protéines sont le plus souvent réfractaires aux inhibiteurs classiques qui agissent en bloquant leur capacité à établir des interactions. Les chercheurs ont mis en évidence qu’une inhibition efficace et sélective de l’activité de ces protéines peut être obtenue en abordant le problème à l’envers, c’est-à-dire en stabilisant leur interaction avec la membrane dans une configuration incompatible avec l’activité biologique. Cette étude est publiée dans Nature Chemical Biology.
Contrôler la prolifération et la différentiation cellulaires de la plante… à l'homme ?
Les chercheurs ont découvert une nouvelle voie de signalisation régulée par la kinase YAK1 et placée sous le contrôle de la kinase TOR. Cette voie, mise en évidence chez la plante modèle Arabidopsis thaliana, joue un rôle essentiel dans la régulation de la prolifération et de la différenciation cellulaires. Elle pourrait aussi régir la destinée d’autres cellules eucaryotes, y compris chez l’Homme. Ce travail a été publié dans la revue Development.
Certains promoteurs ont une folle envie de se déméthyler avant l’heure…
La méthylation de l’ADN est une modification qui touche le plus souvent la cytosine, une de ses quatre bases. Elle est impliquée dans différents processus physiologiques et sa dérégulation est souvent associée au cancer. La déméthylation des gènes est corrélée à leur expression, dans le bon type cellulaire et au bon stade de développement. Les chercheurs ont montré que certains éléments de régulation d’un locus immunologique, normalement actifs aux stades tardifs du développement des lymphocytes B, sont déméthylés très tôt au cours du développement embryonnaire, suggérant ainsi l’existence de mécanismes de marquage avant même l’apparition de la lignée lymphocytaire B. Cette étude est publiée dans la revue PLoS Genetics.
Un ARN au cœur du métabolisme carboné du staphylocoque doré
La découverte des ARN non-codants a révolutionné le paradigme de la régulation des gènes dans tous les organismes vivants. Les chercheurs ont caractérisé la fonction d’un ARN régulateur singulier de la bactérie pathogène opportuniste Staphylococcus aureus. Grâce à cette étude publiée dans EMBO Journal, ils ont montré que cet ARN est au centre des changements métaboliques de la bactérie lorsque la quantité de sucres nécessaires à sa croissance diminue.
Quelles informations contrôlent le GPS cérébral ?
Les grid cells du cortex entorhinal forment, avec les place cells de l’hippocampe, le GPS cérébral permettant à chacun de naviguer dans son environnement. Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont étudié les informations qui contrôlent la formation d’une représentation de l’espace dans le cerveau. Ils montrent que l’activité spatiale des grid cells est générée par les informations issues des mouvements. En revanche, les repères visuels de l’environnement contrôlent la résolution spatiale de la carte formée par les grid cells.
Les rétrovirus endogènes : amis ou ennemis du système immunitaire ?
Les lymphocytes T jouent un rôle crucial dans la protection de l’organisme contre les agents pathogènes et les tumeurs. Les chercheurs ont montré que leur réponse aux signaux de l’environnement est contrôlée de l’intérieur par des rétrovirus endogènes. Ces génomes viraux, intégrés dans le génome, se comportent en effet comme des éléments régulateurs de gènes, jouant un rôle clef dans les réponses T anti-virales ou anti-tumorales. Les auteurs ont mis en évidence que l’activité cis-régulatrice de ces séquences virales est régulée au niveau épigénétique par l’enzyme SETDB1. Cette étude est publiée dans la revue Immunity.
Institut de chimie (INC)
L’utilisation simultanée de biomarqueurs révèle la complexité du végétal
C’est l’histoire de trois marquages chimiques capables de révéler des informations primordiales sur la texture moléculaire de nombreuses espèces végétales, comme le lin, le tabac, l’arabette ou encore le peuplier. Les chercheurs de l’Unité de glycobiologie structurale et fonctionnelle ont démontré que cette chimie dans le vivant peut se faire de façon simultanée. La méthode permet d’en apprendre plus sur la lignification des végétaux, mais aussi de suivre la formation de plusieurs biopolymères.
Les photons associent leur énergie pour améliorer l’imagerie
Une avancée majeure dans l’étude de la luminescence pour la détection et le diagnostic a été réalisée avec la première observation mondiale du phénomène de conversion photonique ascendante, dans de l’eau à l’échelle moléculaire. Ces travaux, impliquant des chercheurs de l’Institut pluridisciplinaire Hubert Curien, du Laboratoire de bioimagerie et pathologies et de l’Institut des sciences chimiques de Rennes, sont publiés dans le Journal of the American Chemical Society.
Des molécules aromatiques et torsadées
La chimie organique est régie par de nombreuses règles établies au fil des expériences. Aujourd’hui, les chimistes explorent les limites de ces lois. Comme Fabien Durola et son équipe du Centre de recherche Paul Pascal, qui avec leur cyclo-tris-[5]hélicène, prouvent qu’un composé aromatique peut être triplement torsadé, esthétique et atypique, de par ses propriétés électroniques induites. Des travaux parus dans la revue Chemical Science.
Les chimistes peuvent transformer du CO2 en sucre
Des chimistes toulousains ont trouvé un chemin réactionnel pour la transformation du CO2 en sucre. En carbohydrates C3, plus exactement, un sucre composé de trois carbones et contenant également deux fragments borés. L’équipe du Laboratoire de chimie de coordination a utilisé le bore pour contrôler l’orientation géométrique pendant la formation des deux liaisons carbone-carbone.
Institut écologie et environnement (INEE)
Transferts horizontaux à haute fréquence chez les papillons
La génétique porte par définition sur l’hérédité, transmission des caractères entre parents et descendants. Un phénomène vient pourtant perturber cette conception verticale : l’ADN peut occasionnellement sauter entre différentes branches, parfois très éloignées, de l’arbre du vivant. A mesure que les données génomiques s’accumulent, il devient évident que ce phénomène touche également les eucaryotes, y compris les animaux, dont la lignée germinale était pourtant supposée étanche à tout matériel exogène. Une étude récemment publiée dans la revue PLoS Genetics révèle ainsi une haute fréquence des évènements de transferts horizontaux d’ADN chez les papillons.
Société modulaire et forte tolérance chez le gorille des plaines de l’Ouest africain
Le gorille des plaines de l’Ouest africain est en danger critique notamment en raison de sa forte susceptibilité aux maladies émergentes. La compréhension des processus microévolutifs à l’œuvre chez cette espèce longévive est un des enjeux majeurs pour sa préservation. Dans le cadre d’une collaboration franco-espagnole, des aspects méconnus de sa dynamique sociale viennent d’être révélés dans la revue Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
Chez les grenouilles, s’hybrider en ayant des modes de reproduction distincts, c’est possible !
Les hybridations entre espèces animales ont longtemps été perçues comme relativement rares. Cependant, de nombreux travaux scientifiques changent peu à peu cette perception. Une équipe de chercheurs vient de mettre en évidence un cas particulièrement étonnant d’hybridation entre deux espèces d’amphibiens d’Amazonie. Ces résultats ont été publiés dans la revue Molecular Phylogenetics and Evolution.
Des arbres pour mieux cerner la pollution atmosphérique
Pour évaluer les variations spatiales et temporelles de l’exposition atmosphérique en métaux de la zone industrialo-portuaire de Fos, l’une des plus industrialisées d’Europe, des chercheurs ont étudié la teneur en éléments chimiques des cernes des arbres, polluants compris. Cette analyse a permis de mettre en évidence les variations historiques de la pollution atmosphérique impactée par l’industrialisation croissante du territoire. Ces résultats ont été publiés dans Chemosphere.
Institut des sciences humaines et sociales (INSHS)
Mieux comprendre le climat urbain par une analyse fine des situations météorologiques
À l'heure où les acteurs locaux s’approprient la question des enjeux climatiques sur leur territoire pour la mise en œuvre de politiques d’atténuation et d'adaptation au changement climatique, classer les situations météorologiques locales pour faciliter l'analyse et la communication d'informations climatiques est plus que jamais nécessaire. C’est justement l’objet des recherches menées par Julia Hidalgo et Renaud Jougla, tous deux membres du Laboratoire interdisciplinaire solidarités, sociétés, territoires, dont les premiers résultats ont récemment donné lieu à une publication dans la revue Plos One.
Premiers résultats de l’expérience de financement participatif OpenEdition Books Select
Six titres du bouquet constitué pour le projet OpenEdition Books Select sont désormais publiés en libre accès sur OpenEdition Books et très prochainement sur OAPEN, un site européen de livres académiques en sciences humaines et sociales. OpenEdition Books Select est le premier programme de financement participatif pour l’édition scientifique en langue française. Lancé en 2018 en partenariat avec Knowledge Unlatched et le consortium Couperin, ce projet inédit vise à publier en accès ouvert un bouquet d’ouvrages d’éditeurs majeurs en sciences humaines et sociales.
Institut des sciences de l'ingénierie et des systèmes (INSIS)
Vers le développement d’électrodes poreuses et performantes pour micro-batteries à ions lithium
En vue d’alimenter des objets communicants miniatures pour des applications du domaine de l’Internet des objets, une équipe de chercheurs, pilotée par l’Institut d’électronique, de microélectronique et de nanotechnologie, a mis au point une électrode performante à haut potentiel (4,7 V) en vue d’une intégration dans des micro-batteries à ions lithium. Les scientifiques augmentent les performances de ces dispositifs en jouant sur l’épaisseur des électrodes et modifient la porosité du matériau, permettant ainsi une restitution très rapide du courant. Ces travaux sont publiés dans la revue Energy Storage Materials.
Contrôler le désordre pour améliorer le débit du Wifi
Les communications sans fil ont du mal avec la multiplication des canaux de diffusion.Ceux-ci se superposent et ont tendance à se brouiller entre eux. Des chercheurs de l’Institut Langevin et de la startup associée Greenerwave ont contourné le problème en optimisant la réflexion des ondes dans le milieu de propagation. Cette approche, présentée dans la revue Nature Electronics, change la disposition de la surface intérieure d’une pièce afin de contrôler la propagation des ondes et les empêcher de se chevaucher.
Institut national des sciences mathématiques et de leurs interactions (INSMI)
Marches dans des réseaux, théorie de Galois et courbures elliptiques
Sur un grillage, on dresse des murs. De combien de façons peut-on se déplacer en ne marchant que sur des croisements du grillage, en fixant les pas autorisés pour se rendre d’un croisement à un autre et sans quitter la région délimitée par les murs ? Cette question, posée en deux dimensions peut se poser en plus grande dimension. Dans un travail récent, T. Dreyfus, C. Hardouin, J. Roques et M. F. Singer proposent une avancée majeure dans l’étude de cette question en introduisant de nouvelles techniques, notamment issues de la géométrie algébrique.
Institut de physique (INP)
Visualiser sans marquage des nanoparticules au cœur des cellules
En combinant spectrophotométrie infrarouge et microscopie à force atomique, des chercheurs ont pu détecter avec une haute résolution des particules inférieures à 200 nanomètres dans des cellules du système immunitaire.
Quand une nanoparticule d’or rougit sous la pression
En combinant des techniques de microscopie laser et de hautes pressions, des physiciens ont mis au point la première méthode expérimentale permettant de mesurer avec précision l’absorption optique d’une nanoparticule individuelle d’or soumise à une forte pression.
Explorer les propriétés d’un qudit, élément clé de l’informatique quantique
Des physiciens ont démontré qu’il est possible de contrôler de façon quantique un spin unique multi-niveaux porté par un aimant moléculaire – constituant un qudit – permettant ainsi son étude approfondie. La maîtrise du qudit, complémentaire du qubit, est une étape fondamentale vers la conception d’un ordinateur quantique.
La couleur des nanoparticules d’argent dépend-elle de leur taille ?
La couleur des nanoparticules métalliques change-t-elle avec leur taille ? Aucun vrai consensus n’avait pu être établi jusqu’à présent. Une nouvelle étude explorant notamment les très petites nanoparticules résout les contradictions de la littérature en mettant en lumière le rôle de leur environnement.
Pourquoi les fissures se connectent rarement par leur pointe
En combinant une analyse théorique et des simulations numériques du champ des contraintes jusqu’à de très petites échelles, des chercheurs ont mis en évidence que l’apparition de fissures en forme de crochets est favorisée par un mécanisme de répulsion des pointes de fissures avançant l’une vers l’autre.
Institut national des sciences de l'Univers (INSU)
Quand la nature chaotique des océans masque les tendances régionales du niveau de la mer
La hausse récente du niveau de la mer présente une forte variabilité régionale (à l’échelle des bassins océaniques) mise en évidence par l’altimétrie spatiale. Cependant, des chercheurs issus de plusieurs laboratoires français viennent de montrer que ces tendances régionales, en partie forcées par l’atmosphère, peuvent être masquées par la variabilité chaotique des océans, notamment dans les régions de forte activité tourbillonnaire.
Il suffit d’une série de mesures pour retrouver les équations de la dynamique d’un système
Qu’il s’agisse de comprendre le mouvement de corps célestes dans l’Univers, l’écoulement de l’eau en amont de la source du Doubs, la croissance d’un champ de curcuma dans le Kerala en Inde, ou encore la flambée d’une épidémie de peste noire au Moyen-Âge en Europe, il est souvent nécessaire de recourir à une représentation mathématique pour mieux appréhender les évolutions que l’on observe. Cela requiert alors de formaliser, sous la forme d’équations de la dynamique, les interactions entre les grandeurs mises en jeu. Des chercheurs du Centre d’études spatiales de la biosphère ont démontré qu’il était possible, pour au moins 28 cas théoriques, de remonter aux équations originales de la dynamique directement à partir de séries temporelles.
Une Super-Terre découverte à seulement huit années-lumière de la Terre !
Une équipe internationale d’astronomes a découvert la troisième exoplanète la plus proche de notre système solaire, distante de huit années-lumière seulement. Une découverte possible grâce au spectrographe Sophie, installé sur le télescope de 1,93 mètres de l’Observatoire de Haute-Provence. Cette planète, dont la masse est trois fois celle de la Terre, est en orbite autour de l’étoile Gl411, située dans la constellation de la Grande Ourse. Probablement rocheuse, elle est, avec Proxima Centauri b, la planète tellurique la mieux adaptée à une caractérisation directe.
Impact du réchauffement climatique sur les Néandertaliens et leur environnement
Deux chercheurs français viennent de montrer l’impact du puissant et brutal réchauffement climatique de la dernière période interglaciaire, à la fois sur les paléoenvironnements et sur les comportements des populations de chasseurs-cueilleurs néandertaliens en Europe. Leurs observations prouvent que la mise en place d’une grande forêt de feuillus a engendré un effondrement drastique de la population européenne ainsi qu’un épisode de cannibalisme dans une grotte ardéchoise située en bord du Rhône.
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Comité éditorial : Christophe Cartier Dit Moulin, Sophie Félix, Stéphanie Younès (INC) ; Floriane Vidal, Elodie Vignier (INEE) ; Marine Charlet-Lambert, Pascale Roubin, Marie Signoret (INP) ; Pétronille Danchin, Emmanuel Royer (INSMI) ; Clémence Epitalon, Robin Lambert, Perrine Royole-Degieux (IN2P3) ; Sarah Granet, Aurélie Meilhon, Pierre Netter, Conceicao Silva (INSB) ; Armelle Leclerc, Nacira Oualli (INSHS) ; Muriel Ilous, Chloé Rimailho (INSIS) ; Laure Thiébault (INS2I) ; Dominique Armand, Nam Phan Van Song, Julie Sansoulet (INSU).