Édition du 22/12/2020
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)
Chez la souris, l’interféron-alpha améliore l'immunothérapie par les anticorps anti-PD-1
Dans un modèle murin, des scientifiques ont mis en évidence un mécanisme améliorant l'efficacité anti-tumorale d'un traitement immunothérapique par des anticorps anti-PD-1 pour prévenir les rechutes de cancer. Une association avec l’interféron-alpha semble mobiliser les lymphocytes T et les macrophages pour mieux lutter contre les échappements tumoraux. Ce travail est publié dans la revue Journal for Immunotherapy of Cancer.
Comment des cellules aplatissent leurs voisines pour former un organe allongé
Un organe est souvent composé d’un feuillet de cellules qui entoure des cellules internes. Lorsqu’il grandit, il change de forme et ce processus est classiquement étudié en analysant uniquement le feuillet externe de cellules. Quel est le rôle des cellules internes dans ces changements de forme? Est-ce qu'elles déforment les feuillets en grossissant? Des scientifiques ont mis en place des méthodes mécaniques, de microscopie et de génétique pour mesurer la pression des cellules internes d'un follicule ovarien de drosophile, organe qui préfigure son œuf. Leurs travaux démontrent que les cellules internes en croissance génèrent une pression mécanique qui déforme les cellules du feuillet externe du follicule et, ce faisant, contribuent à la forme finale allongée de l’organe.
Dialogue intramoléculaire au sein du protéasome humain
Le protéasome est une machinerie protéolytique permettant le recyclage des protéines intracellulaires. Sa dérégulation a été associée à différentes maladies neurodégénératives ainsi qu'à certains cancers. Ce travail, publié dans la revue Nature Communications, révèle un mécanisme de régulation enzymatique à distance entre les sites catalytiques enfouis dans le protéasome et sa surface accessible à ses activateurs. La méthode employée ouvre des perspectives sur l’étude de nombreux autres modulateurs de son activité et sur d’autres complexes multi-protéiques.
Lumière sur un récepteur du glutamate resté longtemps dans l’ombre
Parmi les récepteurs du glutamate, la famille delta est longtemps restée mystérieuse. C’est seulement récemment que des chercheurs et chercheuses ont montré que ce récepteur présentait, comme les autres récepteurs du glutamate, un canal ionique fonctionnel essentiel à l’activité des neurones. Dans cette nouvelle étude, publiée dans la revue Elife, les scientifiques ont développé un nouvel outil permettant de bloquer ce canal de manière précise par stimulation lumineuse, ouvrant la voie à l'étude de son rôle dans la communication inter-neuronale.
Une structure en "épingle à cheveux" contrôle la traduction du génome du virus SARS-CoV-2
Des scientifiques ont démontré que la structure en épingle à cheveux nommée SL1 située dans l’une des extrémités de l’ARN génomique du virus SARS-CoV-2 est indispensable pour détourner le système de traduction de l'hôte vers la synthèse des protéines virales. Ces résultats sont publiés dans la revue RNA.
KANOPEE : une aide pour les insomniaques dans le contexte de la crise du COVID-19
La crise liée au COVID-19 est responsable d’insomnie chez 60 % des français (données Santé Publique France). Développée par des scientifiques du laboratoire Sanpsy, KANOPEE est une application gratuite sur smartphone qui propose, en interagissant avec un agent virtuel, de dépister et prendre en charge de façon autonome les plaintes de sommeil. KANOPEE a été téléchargée par plus de 2 000 utilisateurs en 12 jours. Cette publication montre que cette application a été bien acceptée par les usagers, et qu’elle réduit significativement les plaintes d’insomnie. Elle peut efficacement aider à lutter contre le stress psychosocial lié au COVID-19.
Institut de chimie (INC)
Vers des nouveaux marqueurs d’imagerie pour la détection in vivo des pathologies comme Alzheimer ou le diabète.
L’accumulation d’agrégats de certains peptides non solubles dans les tissus est caractéristique de plusieurs pathologies, comme les maladies d’Alzheimer et de Parkinson, ou encore le diabète. La détection de ces dépôts amyloïdes par imagerie in vivo serait très utile pour un diagnostic précoce et une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires de ces maladies. Des scientifiques français, portugais et hongrois ont franchi une étape importante dans la conception d’agents d’imagerie qui reconnaissent spécifiquement ces dépôts amyloïdes. Ces travaux font la couverture de Chemistry A European Journal.
Une voie directe pour transformer le CO2 en méthane avec de l’électricité renouvelable
Transformer le CO2 en méthane en utilisant de l’électricité renouvelable est une solution alternative prometteuse à la production de biogaz. Ce défi a été relevé par des scientifiques français et indiens qui viennent de décrire un catalyseur à base de nickel et de fer capable de réaliser cette réaction. Directement inspiré du site actif d’enzymes, les catalyseurs du monde vivant, ce composé unique présente une sélectivité comparable aux meilleurs matériaux à base de métaux décrits jusqu'à présent. Cette étude est décrite dans un article de la revue ACS Energy Letter.
Un mouvement de spins d’électrons compatible avec des mémoires magnétiques
Certaines propriétés du spin des électrons peuvent servir à des dispositifs spintroniques et au stockage d’une information magnétique. Parmi elles, le mouvement de précession dans le champ d’un matériau magnétique a déjà été observé, mais avec des faisceaux d’électrons de trop haute énergie pour être compatibles avec l’électronique moderne. Grâce à un tour de force expérimental de chimistes et physiciens français et roumains, le phénomène a enfin été observé pour des électrons de faible énergie. Publiés dans la revue Annalen der Physik, ces travaux ouvrent la voie vers de nouvelles applications en spintronique.
Des cibles moléculaires potentielles découvertes pour lutter contre des parasites unicellulaires
De nombreuses maladies sont provoquées par des parasites unicellulaires, comme la maladie du sommeil, la toxoplasmose, la maladie de Lyme ou encore le paludisme. Le fonctionnement de ces micro-organismes s’apparente tellement à celui de nos cellules qu’il est difficile de les traiter sans causer d’effets secondaires excessifs. Des chimistes ont cependant découvert des mécanismes qui n’existent que chez ces parasites. Ces travaux, publiés dans la revue PNAS, offrent ainsi d’excellentes cibles potentielles pour développer des soins plus efficaces.
Institut écologie et environnement (INEE)
Découverte de deux nouvelles espèces de vers de terre dans le Parc national de Port-Cros
Dans une étude publiée dans European Journal of Taxonomy, des scientifiques décrivent deux espèces de vers de terre nouvelles pour la science, récemment échantillonnées sur les îles du Parc national de Port-Cros. La localisation de ces espèces, comparée à la distribution de leurs plus proches parents d’un point de vue évolutif, donne un éclairage nouveau sur l’origine biogéographique de la faune de ces îles emblématiques.
Les calmars de l’océan Austral montrent une biodiversité remarquable et un endémisme exceptionnel
La biodiversité des calmars océaniques consommés par les oiseaux et mammifères marins austraux se révèle remarquable, selon une étude récente publiée dans Marine Biodiversity. En reprenant les données océanographiques et de l’alimentation des albatros, cachalots et autres prédateurs, les auteurs ont recensé deux fois plus d'espèces de calmars dans l’océan Austral que ce qui était connu jusqu’à présent. Cette faune comprend les deux plus grands invertébrés vivant sur terre aujourd’hui, le calmar géant et le calmar colossal.
Une relation insecte-plante qui perdure depuis 15 millions d’années
Un consortium international s’est intéressé à la diversité des traces d’herbivorie au sein de forêts actuelles et d’écosystèmes forestiers passés analogues. Les chercheurs ont découvert qu’une association spécifique entre un insecte herbivore et une plante hôte avait traversé le temps, malgré plusieurs millions d’années de fluctuations environnementales. Ces résultats ont été publié dans la revue Royal Society Open Science.
Datation par radiocarbone des plus anciennes utilisations avérées de pavot somnifère en Europe
Le pavot somnifère est l’une des espèces végétales les plus fascinantes de l'histoire de l'humanité. Pour mieux comprendre son histoire ancienne, des travaux publiés dans Scientific Reports ont daté par spectrométrie de masse par accélérateur les restes archéologiques de pavot parmi les plus anciens découverts en Europe.
Le couvert forestier n’annule pas la dette climatique des communautés végétales
La canopée atténue les effets du changement climatique ressentis par les espèces végétales au sein de l’écosystème forestier. Dans un article paru dans la revue Science, des scientifiques démontrent que cet effet tampon sur les communautés végétales forestières est cependant limité, et que le changement climatique global reste un moteur majeur de leur remaniement actuel.
Institut des sciences humaines et sociales (INSHS)
Gestion de la crise sanitaire par les politiques publiques : ce que nous disent les préférences des Français
Confinement total, restrictions de déplacement, fermeture des frontières, des bars, des restaurants, des salles de spectacles… Comment ces restrictions sont-elles acceptées par la population ? Comment les gens classent-ils entre elles les différentes mesures de lutte contre la propagation du virus ? Des chercheurs en économie comportementale parviennent à quantifier le degré de résistance ou d’acceptabilité d’une population face aux diverses stratégies de lutte contre l’épidémie de Covid-19. Les résultats de leur analyse viennent de donner lieu à la publication d’un article dans la revue scientifique internationale The Lancet Public Health.
Institut des sciences de l'information et de leurs interactions (INS2I)
Anne-Cécile Orgerie, médaille de bronze du CNRS pour ses travaux prometteurs visant des centres de calcul moins énergivores
La multiplication colossale des échanges de données et leur traitement, à distance, dans des centres de calcul posent un véritable problème de consommation énergétique, car ils consomment de l'électricité même quand ils ne sont pas en fonctionnement. Anne-Cécile Orgerie, chercheuse CNRS à l’Irisa, établit des modèles permettant d'alimenter plus efficacement ces infrastructures en énergie. Ces travaux lui ont valu en 2020 la médaille de bronze du CNRS.
Le cerveau privilégie les mouvements d’un avatar virtuel au détriment de ceux du pilote
Loin de compliquer la manœuvre, le pilotage partagé d’un avatar virtuel améliore ses performances. Des chercheurs du Lirmm et des universités de Toyohashi, de Keio et de Tokyo (Japon) ont demandé à des duos de pilotes de faire atteindre un objet à un double numérique, dont les gestes sont la moyenne des mouvements des deux volontaires. L’avatar a alors eu des actions plus droites et efficaces que chaque pilote séparément, et avec un meilleur temps de réaction que quand il est contrôlé par un seul pilote. Selon ces travaux publiés dans la revue iScience, le cerveau humain optimise le mouvement de l’avatar plutôt que ceux des pilotes humains.
Chatbots et informatique affective : un prix pour Nicolas Sabouret
Programmés pour répondre aux questions, les agents conversationnels n’ont pas l’aisance d’un conseiller clientèle. Bien décidé à améliorer leurs performances sociales, Nicolas Sabouret a reçu le Prix FIEEC Carnot de la recherche appliquée. Ce professeur à l’Université Paris-Saclay et chercheur au Limsi a en effet collaboré avec la PME Davi dans l'optique d’obtenir une informatique plus "affective".
Institut des sciences de l'ingénierie et des systèmes (INSIS)
Écoulement de Maïzena : la « Nouvelle Vague »
Certains fluides non-newtoniens, comme la Maïzena, se solidifient quand on leur applique une force trop importante. Des chercheurs de l’Iusti ont étudié leur comportement lorsqu’ils s’écoulent sur un plan incliné, et ont découvert qu’au-delà de cette force, l’écoulement se déstabilise en ondes successives. Publiés dans Nature Communications Physics, ces travaux offrent un modèle hydrodynamique permettant d’expliquer cette instabilité, qui n’a pas d’équivalent dans les fluides classiques.
Prédire les mouvements de l'interface entre écoulement turbulent et non turbulent
Des chercheurs du LMFL et de l’Université de Surrey (UK) ont établi une nouvelle loi, vérifiée expérimentalement, qui détermine la vitesse de déplacement de l'interface entre l'écoulement turbulent et non turbulent dans un jet de fluide. Ces résultats, qui permettent de mieux comprendre les phénomènes de turbulence, sont publiés dans la revue Physical Review Letters.
Institut national des sciences mathématiques et de leurs interactions (INSMI)
Représenter et compter les corps de nombres
La compréhension des propriétés arithmétiques des nombres est un défi majeur des mathématiques. Une façon d’appréhender ce défi est d’étudier des ensembles de nombres, regroupés par des caractéristiques partagées au sein de « corps de nombres ». Il convient alors d’étudier les propriétés de ces corps de nombres et, par exemple, de trouver des façons de les compter. Dans un travail récemment publié par le prestigieux journal Annals of Mathematics, Jean-Marc Couveignes propose une avancée majeure dans cette étude.
Institut de physique (INP)
Accélérer la vitesse d’écriture sur mémoire magnétique
Des chercheurs et des chercheuses ont retourné l’aimantation d’un film magnétique à l’aide d’une impulsion électrique de seulement 10-12 secondes. Cela ouvre la voie à l’enregistrement de données à très grande vitesse. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Electronics.
Voir le collagène en 3D
Visualiser le collagène dans les tissus biologiques est crucial, mais la microscopie multiphoton utilisée habituellement détecte mal les fibres orientées hors du plan d’imagerie. Une équipe de chercheurs et de chercheuses est parvenue à dépasser cette limitation en exploitant la chiralité du collagène. Ces résultats sont publiés dans la revue Optica.
Les champs magnétiques intenses révèlent un ordre magnétique caché dans un supraconducteur à haute température
Les cuprates sont des matériaux complexes qui présentent des propriétés électroniques et magnétiques très étudiées pour comprendre les mécanismes de la supraconductivité à haute température. En utilisant des champs magnétiques très intenses pour révéler les propriétés magnétiques tout en supprimant la supraconductivité, les scientifiques mettent ici au jour un lien entre le magnétisme particulier de la phase isolante et la phase dite de pseudogap, une phase métallique emblématique des cuprates et qui reste énigmatique. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Physics.
Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3)
Premiers pas prometteurs pour la simulation quantique en physique nucléaire
Dans le cadre d'un projet exploratoire, Denis Lacroix, théoricien à IJCLab (Orsay), a adapté avec succès un calcul de physique nucléaire sur un ordinateur quantique. Ce premier jalon valide la méthode de programmation de ces ordinateurs très particuliers et laisse entrevoir le potentiel de ces machines à simuler sans limitations l’intégralité des noyaux de la table des éléments. Un résultat paru dans Physical Review Letter le 2 décembre 2020.
Portrait : Paschal Coyle, physicien des abysses
Après 10 ans enfermé sous terre auprès du détecteur Aleph au Cern, Paschal Coyle ne résiste pas à l’appel du grand bleu. Quand en 2000 s’offre à lui l’occasion de travailler sur le télescope à neutrino sous-marin Antares, il n’hésite pas une seconde et se jette à l’eau. 20 ans plus tard le voilà élu porte-parole du projet KM3NeT, un télescope sous-marin géant immergé à 2 500 mètres dans les profondeurs de la Méditerranée sur deux sites, au large de Toulon et de la Sicile. Il prendra ses fonctions en février 2021.
LHC : mesures de précision pour l’interaction nucléaire forte et un résultat inattendu pour l’expérience Alice
Dans un article publié le 9 décembre 2020 dans la revue Nature, la collaboration Alice décrit une technique qui ouvre la voie à des études de haute précision auprès du LHC sur la dynamique de la force forte liant les hadrons entre eux. Cette mesure inédite est utile pour de nombreux domaines de physique et astrophysique nucléaire, et pourrait notamment permettre de mieux comprendre les conditions de stabilité des étoiles à neutrons.
Approche interdisciplinaire pour identifier l'origine d’un marquage environnemental autour d’une ancienne mine d'uranium du Puy de Dôme
Le dispositif ZATU (Zone atelier territoires uranifères) rassemble un consortium interdisciplinaire de scientifiques (physiciens, radiochimistes, biologistes…) qui étudient l’effet de la radioactivité naturelle sur les socioécosystèmes. Ce consortium a mis en place un programme de recherche destiné à comprendre les mécanismes de contamination d’une zone humide située en aval de l’ancienne mine d’uranium de Rophin dans le Puy-de-Dôme. Leurs résultats sont publiés dans la revue Science of The Total Environment.
Institut national des sciences de l'Univers (INSU)
Étudier les chutes de neige en Antarctique pour mieux prévoir l’évolution du climat
On connaît assez mal la météorologie en Antarctique alors qu’elle est un élément clé du climat de notre planète. Elle influence, en particulier, la masse de la calotte de glace qui a un impact direct sur le niveau des mers. Pour approfondir ce sujet, des scientifiques ont monté le projet AWACA, qui démarrera en septembre et étudiera la branche atmosphérique du cycle de l’eau en Antarctique. Ils souhaitent dépasser les frontières, tant dans l’espace que dans le temps, en réalisant des mesures loin des bases scientifiques et en toutes saisons, en continu pendant plusieurs années. Un objectif inédit qui ne se fera pas sans défis !
Un nouvel outil pour le suivi quotidien des émissions de CO2 dans le monde
La pandémie de COVID-19 aura au moins eu un effet bénéfique : réduire les émissions de dioxyde de carbone (CO2) à travers le monde. Afin de suivre cette diminution dans différents secteurs et pays, en particulier pendant les périodes de confinement, une équipe franco-américano-chinoise a mis au point le premier outil de suivi dynamique des émissions de CO2 : Carbon Monitor. Elle a ainsi révélé que les émissions de CO2 ont baissé de 8,8 % sur le premier semestre 2020 par rapport à la même période en 2019.
Une nouvelle vision des relations entre la neige et le climat
La neige est un matériau clé dans les questions de ressources en eau potable, de température des sols, de risques naturels, d’exploitation hydroélectrique, de paysage, d’évolution des écosystèmes, de pergélisol ou encore de tourisme. Pourtant, les connaissances scientifiques et les modèles numériques utilisés pour analyser et prévoir l’évolution du manteau neigeux souffrent encore d’importantes limitations. Les scientifiques du projet IVORI consacrent leurs recherches à la connaissance de ce matériau singulier et proposent aujourd’hui un nouvel angle d’étude du manteau neigeux.
Directeur de la publication : Antoine Petit
Directrice de la rédaction : Sophie Chevallon
Responsable éditoriale : Priscilla Dacher
Secrétaire de rédaction : Fabienne Arpiarian
Comité éditorial : Christophe Cartier Dit Moulin, Stéphanie Younès, Anne-Valérie Foillard-Ruzette (INC) ; Floriane Vidal, Elodie Vignier (INEE) ; Jean-Michel Courty, Pascale Roubin, Linda Salvaneschi, Marie Signoret (INP) ; Pétronille Danchin, Emmanuel Royer (INSMI) ; Agathe Delepaut, Jennifer Grapin, Emmanuel Jullien, Perrine Royole-Degieux (IN2P3) ; Carole Mainguy, Aurélie Meilhon, Pierre Netter, Conceicao Silva (INSB) ; Armelle Leclerc, Nacira Oualli (INSHS) ; Marine Charlet-Lambert, Chloé Rocheleux (INSIS) ; Célia Esnoult, Laure Thiébault (INS2I) ; Dominique Armand, Anne Brès, Marie Perez (INSU).