Édition du 09/07/2019
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)
Recombinaison homologue entre les chromosomes X et Y en méiose
La recombinaison entre chromosomes homologues est une étape indispensable au bon déroulement de la méiose. L’absence de recombinaison conduit à la stérilité. Le mécanisme de recombinaison dans la courte région d’homologie entre les chromosomes X et Y (région pseudo-autosomale "PAR") reste énigmatique. En collaboration avec l'université de Dresde en Allemagne, les chercheurs ont analysé des souris mutantes pour le gène Ankrd31. Les résultats, publiés dans la revue Molecular Cell, montrent que Ankrd31 est indispensable pour la formation des cassures de l’ADN (CDBs) qui initient la recombinaison méiotique dans le PAR et joue également un rôle pour une cinétique normale des CDBs sur les autosomes.
Tuer avant d’être tué : comment une bactérie pathogène résiste aux macrophages
Le rôle des macrophages est d’ingérer et de tuer les micro-organismes. Cependant, en utilisant diverses approches de microscopie, il apparait qu’après sa phagocytose, la bactérie pathogène Pseudomonas aeruginosa induit une lyse des macrophages. Les armes utilisées par la bactérie phagocytée pour lyser le macrophage sont décryptées. Cette étude, parue dans la revue PLOS Pathogens, ouvre des perspectives pour une meilleure compréhension du processus infectieux.
Une enzyme pas comme les autres fait taire les séquences répétées du génome
Chez les plantes et les animaux, les protéines histones associées à l’ADN portent différentes modifications chimiques qui répriment soit l’expression des gènes, soit les éléments génétiques mobiles. Des chercheurs viennent de caractériser les propriétés inédites d’une enzyme de l’eucaryote unicellulaire Paramecium qui catalyse deux modifications silencieuses différentes et contrôle le silence des éléments transposables. Ces travaux, publiés dans la revue Nature Communications, révèlent que ces deux modifications partagent un rôle ancestral commun qui réduit au silence les éléments transposables.
L’abeille et les nombres absolus
Les abeilles sont bien connues pour leurs aptitudes remarquables d’apprentissage et de mémorisation. A ces capacités s’ajoute le sens du nombre qui inclut le concept du zéro en tant que valeur inférieure d’une série croissante de nombres positifs. Les chercheurs viennent de montrer qu’elles ne discriminent pas seulement des nombres de façon relative mais sont aussi capables d’apprendre des nombres de façon absolue. Ces résultats, publiés dans la revue Biology Letters, montrent que le sens du nombre des abeilles a des parallèles remarquables avec celui des êtres humains et suggèrent que ces compétences numériques ont surgi de façon indépendante dans l’évolution des espèces.
Pour la taille d’une cellule, c’est la rigidité de l’enveloppe qui compte
La taille des cellules varie énormément entre espèces et joue un rôle clé pour le fonctionnement des cellules et des tissus. En développant de nouvelles méthodes permettant de sonder la rigidité de leur surface, des chercheurs ont démontré que la taille d’une cellule est intrinsèquement liée à la rigidité de l'enveloppe les entourant. Cette relation permet d’assurer la survie cellulaire en limitant les déformations et en prévenant les déchirures de l’enveloppe. Ces résultats sont publiés dans la revue PNAS.
Institut de chimie (INC)
Richard Schrock : un prix Nobel de chimie 2005 accueilli dans un de nos laboratoires fin 2019
L’Institut de science et d'ingénierie supramoléculaires accueillera un nouvel éminent chercheur à compter de l'automne 2019 : Richard Schrock, spécialiste de la catalyse, lauréat du prix Nobel de chimie 2005. Son arrivée obtient le soutien financier de l'Eurométropole de Strasbourg et de la région Grand Est.
Des foldamères à la rescousse des peptides thérapeutiques
Des chercheurs de la start-up UREkA associés à ceux de l’Institut de chimie et biologie des membranes et nano-objets ont proposé une nouvelle approche basée sur des molécules artificielles appelées « foldamères » pour améliorer les propriétés de peptides thérapeutiques. Leur technologie baptisée UrelixTM permet d’augmenter très significativement la stabilité, les propriétés pharmacologiques et la durée d’action de ces peptides. Ces résultats sont parus dans la revue Nature Communications.
La calorimétrie isothermique pour mieux comprendre les batteries
Comment augmenter l’autonomie des batteries ? En s’intéressant au phénomène de redox anionique, une réaction d’oxydo-réduction additionnelle du processus cationique « classique » des batteries Li-ion. Celle-ci ouvre en effet théoriquement la voie à une augmentation de 20 % de l’autonomie des batteries. Un travail mené par une équipe du Réseau sur le stockage électrochimique de l’énergie (RS2E) et publié dans la revue Nature Energy.
Institut écologie et environnement (INEE)
L'Institut de France récompense Brigitte Senut
Brigitte Senut, professeure MNHN au Centre de recherche en paléontologie - Paris a été récompensée par l'Institut de France. Elle a reçu le Grand prix scientifique de la Fondation Simone et Cino Del Duca sur le thème « Paléontologie humaine, évolution des hominidés et origine de l’homme moderne » pour son projet « Origines et évolution des proto-hominidés ».
La perte d'habitat peut déstabiliser les écosystèmes
Une récente étude sur la perte d'habitat interroge le fait de se focaliser uniquement sur la perte de diversité des espèces, au détriment d'autres aspects liés aux réponses des écosystèmes. Parue dans Nature Communications, elle montre que comprendre la manière dont les activités humaines détruisent l'habitat de la biodiversité, c'est comprendre les effets de cette perte sur la stabilité et le fonctionnement des communautés biologiques.
Les hémocytes : talon d'Achille des huîtres
Une étude publiée dans la revue PNAS montre que les espèces de Vibrio pathogènes d’huître ont développé divers mécanismes qui leur permettent de dépasser les puissantes défenses cellulaires de leur hôte pour causer des infections systémiques.
Menace du changement climatique sur la Grande barrière de corail : comment mobiliser le public ?
Une récente étude publiée dans Nature Climate Change montre que le blanchissement du corail a modifié la perception des touristes, qui considèrent le changement climatique comme une menace immédiate. Ainsi, la menace du changement climatique qui pèse sur ces zones naturelles pourrait être un levier pour mobiliser le public sur des actions de protection.
Institut des sciences humaines et sociales (INSHS)
Quand Palestiniens et bailleurs de fonds jouent avec le feu : 25 ans de projets sur l’eau en Cisjordanie
Dans le cadre d’un projet qui intègre l’étude des sciences et sociétés à celle de la political ecology, Julie Trottier, en collaboration avec deux collègues — Jeanne Perrier et Anaïs Rondier —, vient de dresser un état des lieux des politiques menées sur l’eau en Cisjordanie ces vingt-cinq dernières années. Leur étude explore la façon dont 2 000 projets de développement autour de l’eau ont transformé les interactions sociétales avec l’eau. Elle produit des résultats utiles à la fois pour les décideurs nationaux et pour les bailleurs de fonds, afin d’éclairer leurs choix de politiques à suivre concernant l’eau. Ces travaux viennent d’être publiés dans The International Journal of Water Resources Development.
Institut des sciences de l'information et de leurs interactions (INS2I)
« En attendant l’ordinateur quantique » : ERC Starting Grant d’Eleni Diamanti
L’ordinateur quantique, on en parle et on en attend beaucoup. Même si l’on suppose que ses capacités seront bien plus élevées que celles d’un ordinateur classique,nous ne pouvons pas profiter de son efficacité sur différents types de problème car le développement d’un ordinateur quantique de taille suffisamment grande est une tâche laborieuse. Eleni Diamanti, avec son ERC Starting Grant obtenu en 2018, s’emploie à démontrer qu’il est possible de profiter de l’« avantage quantique » pour certaines tâches en utilisant des systèmes expérimentaux plus accessibles depuis plus d’un an.
Projets 80|Prime : six projets coordonnés par des chercheurs de l'INS2I
Dans le cadre des 80 ans du CNRS, la MITI (Mission pour les initiatives transverses et interdisciplinaires) a mis en place en décembre 2018 l'appel à projets 80|Prime dans le but de soutenir et renforcer l'interdisciplinarité entre les instituts du CNRS. Six scientifiques des laboratoires de l'INS2I figurent dans le palmarès. Portraits.
MorphoNet : un navigateur de formes en 3D au service de la biologie
La recherche à l’interface entre l’informatique et la biologie a récemment permis le développement d’un nouvel outil : MorphoNet, qui offre la possibilité d’étudier des objets biologiques 3D à différentes échelles (de l’ADN à l’anatomie).
Institut des sciences de l'ingénierie et des systèmes (INSIS)
Les gouttes d’eau modifient les propriétés des élastiques
Malgré leurs profondes différences structurales, une seule goutte suffit à rapprocher les cristaux et les solides élastiques. Des chercheurs du laboratoire Matière et systèmes complexes et du Laboratoire des sciences des procédés et des matériaux ont montré que poser une goutte sur un élastomère modifie la répartition des forces de la même manière qu’un défaut cristallin. Publiés dans la revue Physical Review Letters, ces travaux offrent de nouvelles perspectives pour contrôler les écoulements à la surface des solides mous.
Un « sabre » laser pour découper le verre
Matériau particulièrement complexe à usiner, le verre ne pouvait être découpé par des lasers qu’en plaques de moins d’un millimètre d’épaisseur. Des chercheurs de l’institut Femto-ST ont façonné des impulsions laser ultra-courtes pour scinder, en un seul passage, des verres dont l’épaisseur atteint un centimètre. Leurs travaux, publiés et mis en exergue dans la revue Applied Physics Letters, offrent des coupes si nettes que le verre n’a même pas besoin d’être sablé ou poli.
Une antenne en céramique améliore la qualité des images par résonance magnétique
Des chercheurs de l'institut Fresnel et de NeuroSpin, en collaboration avec l'université de Saint-Pétersbourg en Russie, ont mis au point une nouvelle antenne céramique adaptée à la microscopie par résonance magnétique pour atteindre des résolutions spatiales inférieures à 100 µm. Ils améliorent ainsi la qualité des images IRM en multipliant par deux le rapport signal sur bruit. Ces résultats ont été publiés dans la revue Advanced Materials.
Institut national des sciences mathématiques et de leurs interactions (INSMI)
Structure des matrices aléatoires inhomogènes
Les matrices sont un objet intervenant sous diverses interprétations dans de multiples domaines scientifiques couvrant, entre autres, l’analyse des données, probabilités, informatique et analyse fonctionnelle. Les matrices aléatoires, dont la motivation d’origine fut en mécanique quantique, constituent un domaine versatile avec des applications concrètes, par exemple en traitement du signal. La plus grande valeur propre (ou aussi la norme spectrale), qui est une fonction compliquée des entrées de la matrice, est une quantité importante à analyser. D’une manière surprenante, Rafał Latała, Ramon van Handel, Pierre Youssef démontrent, dans un travail récent, que pour les matrices gaussiennes, la norme spectrale est assez simple : c’est la plus grande norme euclidienne des lignes/colonnes de la matrice.
Institut de physique (INP)
Mise en lumière de l’exciton noir dans les nano cristaux de pérovskite
Des scientifiques ont mis en évidence l’origine de la brillance remarquable des pérovskites halogénées, semi-conducteurs prometteurs pour l’optoélectronique, des cellules solaires aux lasers.
Une mesure des forces au sein d’une pince optique
Quand une particule est piégée par une pince optique, la dynamique hors équilibre induite par les forces de pression de radiation est mal connue. Des physiciens ont montré que ces forces deviennent mesurables lorsque la particule est plongée dans une atmosphère de gaz raréfié.
Un microlaser émettant de la lumière hélicoïdale
Des physiciens ont réalisé un laser intégré dont l’architecture innovante permet d’émettre de la lumière dans des états chiraux, produisant ainsi comme des « tire-bouchons » de lumière. Cette technique devrait notamment permettre d'améliorer l'encodage de l'information.
Focaliser sans optique la lumière XUV
La lumière XUV, dont la gamme de longueur d’onde est située entre l'ultra-violet et les rayons X, permet de produire des impulsions attosecondes (1 as = 10-18 s) et a permis d’ouvrir le domaine de l'attophysique. Des physiciens ont montré qu'il est possible de contrôler finement les caractéristiques spatiales de ces faisceaux XUV, et de les focaliser sans utiliser d'optique.
Un logiciel pour modéliser les modes de la lumière dans les nanorésonateurs
L'interaction lumière - matière spécifique aux résonateurs optiques joue un rôle essentiel dans de nombreux domaines tels que les biocapteurs, l'optomécanique ou les effets quantiques en cavité. Dans ce travail, un nouveau formalisme a été développé et un logiciel modélisant rigoureusement le comportement de la lumière dans les résonateurs est proposé.
Une nouvelle méthode de microscopie pour observer les mécanismes cellulaires
Les images de microscopie de fluorescence super-résolue, c'est-à-dire résolue à l'échelle nanométrique, sont un outil essentiel pour la compréhension des mécanismes cellulaires. Un pas en avant est franchi ici pour s'affranchir de biais de mesure et ainsi améliorer significativement les informations tridimensionnelles obtenues.
Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3)
Ricochet se lance dans la course à l’étude de l’interaction neutrino/noyau
C’est un des sujets brûlants du moment : l’interaction neutrino/noyau. A la dizaine d’expériences qui lui sont aujourd’hui consacrées à travers le monde, une nouvelle vient s’ajouter. Dénommée Ricochet, elle est conduite par Julien Billard, chercheur au CNRS, et Joseph Formaggio, professeur au MIT. Leur stratégie ? S’appuyer sur les techniques de la chasse à la matière noire pour mieux scruter l’interaction.
L'ASN autorise la mise en service de Spiral2
Par une décision publiée le 8 juillet 2019, l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN), autorise la mise en service du Linac, accélérateur linéaire de puissance du projet Spiral2* au Ganil à Caen. L’installation, dont la construction avait été préalablement autorisée en 2012, va maintenant pouvoir entrer dans sa phase d’exploitation scientifique.
AIFIRA valide une nouvelle technique d'analyse chimique par laser
Le Centre d'études nucléaires de Bordeaux Gradignan a collaboré au projet d'intercalibration d'un procédé innovant d’analyse de la matière, où les échantillons sont sondés à l’aide d’un plasma généré par un laser haute puissance. Un travail récemment publié dans la revue Science Advances.
Institut national des sciences de l'Univers (INSU)
L’intelligence artificielle et les observations satellitaires au service des prévisions météorologiques
Afin de faire les meilleures prévisions météorologiques possible, il est utile de contraindre les modèles de prévision numérique du temps avec les meilleures observations disponibles, et cela grâce à des techniques statistiques dites "d’assimilation de données". Pour un résultat optimal, les observations assimilées doivent être adaptées au formalisme du modèle de prévision. Des chercheurs de laboratoires français ont démontré qu’en utilisant des techniques d’intelligence artificielle et des observations du satellite Smos, il est possible de générer des données d’humidité du sol avec des propriétés optimales pour être assimilées et ainsi contribuer à l’amélioration des prévisions météorologiques à courte ou moyenne échéance.
Contribution des activités humaines à la vague de chaleur record de juin 2019 en France
Une équipe de climatologues européens a analysé la vague de chaleur survenue en Europe de l’Ouest la semaine dernière à l’aune des modèles d’évolution du climat. Leurs résultats mettent en évidence le lien entre la contribution anthropique au réchauffement climatique et l’augmentation des fréquences et de l’intensité des canicules.
Le désert d'Atacama abrite la plus ancienne collection de météorites au monde
La mesure des âges de chute de météorites collectées dans la dépression centrale du désert d'Atacama (Chili) révèle qu’avec un âge moyen de 700 000 ans, cette collection de météorites est de loin la plus ancienne sur Terre. Certaines de ces météorites sont au sol depuis plus de 2 millions d’années, soulignant l’extrême stabilité de ce désert. Bien plus ancienne que les collections issues d'autres déserts chauds et même d'Antarctique, la collection de météorites d'Atacama offre l’opportunité unique de sonder la variabilité du flux de météorites sur les deux derniers millions d'années.
Évidence de la croissance de la graine dans la source des panaches mantelliques ?
L'importance des interactions physicochimiques à l'interface entre le noyau et le manteau reste la grande inconnue de la dynamique interne de notre planète, et peu d'arguments existent pour préciser la nature de ces échanges au cours de l'histoire de la Terre. Une équipe internationale de chercheurs propose que ces échanges entre noyau et manteau se soient accrus entre 2,5 milliards d'années et aujourd'hui. Cela pourrait être dû à la cristallisation de la graine.
Directeur de la publication : Antoine Petit
Directrice de la rédaction : Brigitte Perucca
Responsable éditorial : Julien Guillaume
Secrétaire de rédaction : Fabienne Arpiarian
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, Emmanuel Jullien, 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 (INSU).