Édition du 07/12/2021
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 récepteur qui détecte les synapses actives au cours du développement
Au cours du développement, les connexions synaptiques entre neurones sont produites en surnombre. Seules les synapses actives, capables de libérer le neurotransmetteur, sont maintenues. Le mécanisme par lequel le cerveau en développement se débarrasse des synapses surnuméraires est révélé dans une étude publiée dans la revue Science. Des scientifiques montrent la contribution d’un récepteur de l'adénosine localisé au niveau des synapses et qui s'active lorsque des molécules d'adénosine, libérées par les neurones, viennent s'y fixer.
Accéder à la face cachée des protéines neuronales grâce à l’expansion du code génétique
Les progrès de l’imagerie biologique sont intrinsèquement liés aux progrès des méthodes de marquage. Le développement de l’imagerie à super-résolution nécessite de nouvelles approches pour marquer les protéines cibles avec de petites sondes nanométriques. Un article, publié dans Nature Communications, décrit le développement d’une analyse par marquage et imagerie utilisant l’expansion du code génétique et les acides aminés non naturels. Elle permet de marquer par fluorescence les régions potentiellement reconnues par la réponse immunitaire dans les protéines transmembranaires des neurones vivants.
Un microbiote intestinal sous contrôle
L’influence du microbiote intestinal sur la santé est maintenant bien documentée. Pour mieux comprendre ces communautés microbiennes, des scientifiques ont mis en place de nouveaux modèles précliniques mammifères à microbiote "contrôlé". Il s'agit d’un microbiote murin minimal composé de quinze souches bactériennes qui, lorsqu’il est transféré à un animal dépourvu de microbiote, s’implante efficacement, réside durablement chez son hôte et ses descendants, et restaure de nombreuses fonctionnalités développementales, métaboliques, endocriniennes et immunitaires liées à l’activité du microbiote intestinal.
Le goût de se tenir debout !
Le développement d’une posture verticale requiert le recrutement des motoneurones spinaux innervant les muscles antigravitaires. Des scientifiques ont découvert que l’activation du canal ionique Trpm5 au niveau des motoneurones de la moelle épinière est indispensable à l’acquisition du tonus postural. Ainsi, ce canal habituellement associé à la perception du goût, nous aide à nous tenir debout. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Communications.
Transmission expérimentale des lésions de la maladie d'Alzheimer
La maladie d’Alzheimer est liée à l’accumulation cérébrale de protéines amyloïde-β et tau anormales. Dans un article publié dans la revue Acta Neuropathologica Communications, des scientifiques démontrent une transmission expérimentale de ces deux lésions de cerveau à cerveau et leur diffusion dans les cerveaux contaminés. Cette transmission est associée à l'apparition de troubles de la mémoire. Ces travaux soulignent l'existence de mécanismes nouveaux et importants pour comprendre la maladie d'Alzheimer.
Institut de chimie (INC)
Daniel Lincot : sous le soleil exactement !
A l’occasion de sa nomination à la chaire Innovation technologique Liliane Bettencourt 2021-2022 du Collège de France, avec pour thématique "énergie solaire photovoltaïque et transition énergétique", Daniel Lincot nous livre ce que cet enseignement implique pour lui.
Quand l’épopée des protéines nous est contée
"L’Histoire du lapin qui ne sautait pas", "Des virus trop beaux pour être honnêtes"… Si chaque mois vous attendiez avec impatience la parution d’un article du blog Top of the prots, retrouvez une sélection d’une trentaine de ces billets dans l’ouvrage Protéines, un voyage au centre de la cellule paru en novembre dernier chez Edp Sciences. Une de ses autrices, Sophie Sacquin-Mora, chercheuse du CNRS au Laboratoire de biochimie théorique, nous parle de ce livre qui est tout sauf un ouvrage académique !
Astate et cancer : trois questions à François Guérard et Nicolas Galland
Élément chimique extrêmement rare et se désintégrant en quelques heures, l’astate pourrait détruire par radioactivité de nombreuses tumeurs sans endommager les tissus sains. Des chimistes ont synthétisé quinze ans de travaux dans la revue Accounts of Chemical Research. Deux de ces chercheurs répondent à nos questions.
Un demi-milliard d’heures de calcul pour lutter contre le Covid-19
Pendant la crise du Covid-19, un partenariat pour l’informatique avancée en Europe (Prace) intégrant 26 pays européens et les cinq plus grands centres européens de supercalculateurs, a mobilisé plus d'un demi-milliard d'heures de calcul pour des projets sur des simulations liées à la lutte contre la pandémie dans un appel "accéléré". Marc Baaden, chercheur du CNRS au Laboratoire de biochimie théorique et membre de Prace nous en dit plus.
Institut écologie et environnement (INEE)
La pollution lumineuse nocturne modifie l’expression génique chez les têtards de crapaud commun
La lumière artificielle nocturne menace tous les écosystèmes terrestres et aquatiques. Des chercheurs se sont intéressés à ses effets sur l’expression des gènes chez le têtard d’une espèce d’amphibien, le crapaud commun, Bufo bufo. Leurs travaux, publiés dans le journal Sciences of the Total Environment, montrent une sous-expression des gènes, particulièrement les gènes impliqués dans le fonctionnement du système immunitaire et le métabolisme lipidique, chez les têtards de crapauds communs, exposés à une pollution lumineuse nocturne.
Renforcer le sentiment d’appartenance à la nature, une stratégie pour préserver la biodiversité
Dans une récente méta-analyse publiée dans Conservation Letters, des scientifiques ont montré que la connexion humain-nature, c'est à dire le sentiment d’appartenance au monde naturel, constitue un levier permettant de renforcer le bien-être et l'engagement des citoyens pour la préservation de la biodiversité. Renforcer cette connexion constitue donc un levier pour atteindre un futur durable et doit être intégré dans les politiques de conservation.
Structuration du microbiome corallien : l’environnement l’emporte sur l'identité génétique de l'hôte
Une étude sur le microbiome des coraux de Polynésie française publiée dans Nature Communications explore la contribution relative du génotype de l'hôte corallien et de l'environnement sur la diversité taxonomique et fonctionnelle de leur microbiome. Les résultats démontrent la prévalence des variations environnementales sur la structuration des communautés bactériennes associées aux coraux.
Institut des sciences de l'information et de leurs interactions (INS2I)
Gabriel Peyré obtient la médaille d’argent du CNRS pour ses travaux mêlant transport optimal et IA
Pensé à l’origine pour des questions de logistique, le transport optimal est un outil mathématique qui ne cesse de trouver de nouvelles applications. Gabriel Peyré est devenu un spécialiste mondialement reconnu du transport optimal numérique qu’il utilise notamment pour quantifier la qualité de l’apprentissage par réseaux de neurones artificiels, utilisés entre autres pour analyser et générer textes, images et vidéos. Ces travaux lui valent la médaille d’argent du CNRS cette année.
Médaille d’argent du CNRS : David Pointcheval et la quête de la preuve de sécurité
Alors que de nouvelles technologies apparaissent et que la puissance de calcul augmente, la cryptographie doit continuellement s’adapter. David Pointcheval, chercheur du CNRS au Département d'informatique de l'École normale supérieure, allie des méthodes mathématiques à l’informatique théorique pour prouver que les systèmes de sécurité informatique offrent un niveau de sécurité acceptable.
Une médaille de cristal à Francis Hulin-Hubard pour la gestion des infrastructures de recherche
En appui à la recherche, des ingénieurs assurent le bon fonctionnement des laboratoires. Francis Hulin-Hubard gère l’équipe en charge des infrastructures du Laboratoire LIP6 où il est entré après un parcours atypique. Ses efforts de rationalisation et de mutualisation dans un esprit collectif sont récompensés par la médaille de cristal du CNRS.
Cristal collectif du CNRS : la recherche face aux données du Covid-19
Dans le cadre de la médaille de cristal collectif du CNRS, neuf ingénieurs ont été récompensés pour leurs travaux sur le traitement des données du Covid-19. Parmi eux, Françoise Conil, ingénieure d’études du CNRS au Laboratoire d'informatique en image et systèmes d'information, Maziyar Panahi, administrateur système et réseau à l'Institut des systèmes complexes de Paris Île-de-France et Cyril Grouin, ingénieur de recherche du CNRS au Laboratoire interdisciplinaire des sciences du numérique, répondent à nos questions.
Portrait BD de Françoise Conil, ingénieure en développement logiciel
Ce mois-ci, découvrez le cinquième portrait de femme scientifique en sciences du numérique ! Il s'agit de Françoise Conil, ingénieure d’études du CNRS au Laboratoire d'informatique en image et systèmes d'information. Spécialisée dans le domaine du développement logiciel, elle nous explique son parcours.
Institut des sciences de l'ingénierie et des systèmes (INSIS)
Mieux comprendre l'expansion de l'Univers grâce à la turbulence des ondes gravitationnelles
Les ondes gravitationnelles peuvent donner naissance à des turbulences. C'est ce qu'ont montré, par une simulation numérique basée sur les équations d'Einstein, des chercheurs du Laboratoire de physique des plasmas et de l'Institut de physique de Nice. Ces travaux pourraient conduire à une meilleure compréhension de l'Univers post Big Bang et de son expansion initiale.
Institut national des sciences mathématiques et de leurs interactions (INSMI)
Giorgio Parisi et la turbulence, par Yves Meyer
Giorgio Parisi, prix Nobel de physique en 2021, a effectué une brève incursion en turbulence, une partie de la physique éloignée de ses recherches en théorie du chaos et en physique statistique. Mais l'apport d'idées issues d'un domaine différent a donné à la turbulence un éclairage nouveau, et a conduit à la naissance de l'analyse multifractale, à l'interface entre mathématiques, physique et traitement du signal, dans laquelle des scientifiques français se sont particulièrement illustrés.
Désordre et fluctuations dans les systèmes physiques : Giorgio Parisi et ses défis pour les mathématiciens
Giambattista Giacomin, professeur à l’université de Paris, explore certains des résultats et méthodes de Giorgio Parisi, prix Nobel de physique en 2021, et des mathématiques qu'ils ont inspirées.
Institut de physique (INP)
Des ondes de matière sous contrôle optimal
Des physiciens et des physiciennes sont parvenus à manipuler précisément et simplement des nuages d’atomes ultrafroids, les condensats de Bose-Einstein, à l’aide d’un réseau optique commandé par un algorithme de contrôle optimal.
Un courant supraconducteur magnétisé et supercohérent
Le courant passant par une jonction entre deux matériaux supraconducteurs, appelée jonction Josephson, possède à la fois des propriétés quantiques et supraconductrices. Des chercheurs ont créé un dispositif pour lequel le courant est magnétisé et la longueur caractéristique de la cohérence quantique est décuplée, tout en ayant un effet supraconducteur à plus haute température. Ces travaux sont publiés dans Nature Materials.
Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3)
Angeles Faus-Golfe, l’ingénieure des interactions fortes
Responsable de projets au Laboratoire des deux infinis Irène Joliot-Curie, Angeles Faus-Golfe, ingénieure de recherche du CNRS, coordonne la conception technique des futurs accélérateurs de particules. Sa mission ? Faire travailler ensemble des cultures différentes, pour construire des instruments qui répondent d’abord aux besoins de ses confrères physiciens.
Institut national des sciences de l'Univers (INSU)
Découverte de la paire de trous noirs supermassifs la plus proche
Une équipe d’astronomes dirigée par une chercheuse de l’Observatoire astronomique de Strasbourg a découvert une paire de trous noirs supermassifs dans la galaxie NGC 7727, dans la constellation du Verseau. Ils ont pu déterminer les masses de ces trous noirs qui devraient fusionner dans les 250 prochains millions d’années.
Des fjords glaciaires dans le désert de Namibie !
Des scientifiques ont découvert des fjords fossiles vieux de 300 millions d’années en Namibie. À cette époque, l’Afrique du Sud, accolée à l’Amérique du Sud au sein du supercontinent Gondwana, était recouverte de glace. Celle-ci s’écoulait lentement vers ce qui allait devenir le Brésil, creusant dans la roche des vallées glaciaires. La Terre se réchauffant, les glaces ont disparu et la mer a envahi ces vallées qui sont devenues alors de véritables fjords semblables à ceux de la Norvège.
Arctique : mieux comprendre la vitesse de fonte de la banquise
Avec le changement climatique, la température de l’ensemble du globe augmente, mais ce sont les régions polaires qui se réchauffent le plus vite : la banquise fond et l’impact de cette fonte dépassera largement les frontières des pôles. Mais à quel rythme disparaitra-t-elle ? Pour avancer sur cette question, le projet ASET (Atmosphere Sea ice Exchanges and Teleconnections) analyse des données de campagnes d’observation en Arctique pour tenter de mieux comprendre et prédire les échanges de chaleur entre la glace de mer et l’atmosphère.
De nouvelles preuves pour identifier les insaisissables séismes "supershear"
Les séismes dits supershear sont les séismes les plus rares au monde. Ils se produisent lorsque la vitesse du séisme (4 à 5 km/s) dépasse la vitesse des ondes de cisaillement (3,5 km/s) dans la roche hôte. Il est très difficile d'observer l’instant et la durée de transition vers ce type de séisme. Des scientifiques y sont parvenus et ont montré que la contrainte ressentie par le milieu entourant la faille diminue progressivement lorsque la vitesse du séisme se rapproche de celle des ondes de cisaillement.
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Comité éditorial : Christophe Cartier Dit Moulin, Stéphanie Younès, Anne-Valérie Foillard-Ruzette (INC) ; Floriane Vidal, Elodie Vignier (INEE) ; Pascale Roubin, Linda Salvaneschi, Marie Signoret (INP) ; Pétronille Danchin, Emmanuel Royer (INSMI) ; Jennifer Grapin, Emmanuel Jullien, Perrine Royole-Degieux (IN2P3) ; Louise Charpentier, Aurélie Meilhon, Pierre Netter, Conceicao Silva (INSB) ; Armelle Leclerc, Nacira Oualli (INSHS) ; Marine Charlet-Lambert, Chloé Rocheleux (INSIS) ; Estelle Hutschka, Laure Thiébault (INS2I) ; Anne Brès, Léa Lahmar, Marie Perez (INSU).