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.
Les assemblages peptidiques formant des hydrogels ou des fibrilles sont utilisés pour des applications biomédicales telles que la formulation de médicaments et de vaccins, la culture cellulaire et la régénération tissulaire. Les récents développements de la cryo-microscopie électronique (cryo-EM) permettent désormais de déterminer ces structures à l’échelle atomique. Une étude permet de dévoiler par cryo-EM la structure atomique de nanotubes d'un peptide thérapeutique, le Lanréotide, d'une complexité que rien ne permettait de soupçonner jusqu'ici. Ces résultats sont publiés dans la revue PNAS.
Dans un article publié dans la revue PLoS Biology, des scientifiques décrivent un nouveau mécanisme moléculaire permettant aux trypanosomes, parasites responsables de la maladie du sommeil, de contrôler et de prioriser l’utilisation des sources de carbone. En utilisant des approches biochimiques, métabolomiques et de génétique inverse, ils ont élucidé le mécanisme de la préférence pour le glycérol par rapport au glucose, qui est basé sur la compétition entre deux enzymes pour le même substrat.
Dans un article publié dans la revue Chemical Science, des scientifiques ont utilisé la cristallographie sous pression pour caractériser avec une grande précision les états excités de la protéine Ras impliquée dans de nombreux cancers. La mise sous hautes pressions de cristaux de Ras a permis d’induire une transition au sein du cristal. Au-delà de cette transition, les segments qui basculent d’un état conformationnel à un autre ont été localisés dans les structures de Ras à différentes pressions.
La maladie d’Alzheimer est caractérisée par l’accumulation de peptides dérivés de la protéine précurseur APP dans des plaques amyloïdes. Des chercheurs ont découvert que la protéine APP elle-même s’accumule de manière très dense autour de ces plaques, avec des protéines synaptiques impliquées dans la libération de neurotransmetteurs. Ces travaux, publiés dans la revue Alzheimer’s & Dementia, identifient une nouvelle source potentielle de peptides amyloïdes pour la formation des plaques et suggèrent qu’une défaillance présynaptique est au cœur du processus pathologique.
Adapter nos mouvements suite à des blessures ou des entrainements intensifs est possible grâce au traitement et au stockage d’une multitude d’informations sensorielles, proprioceptives et motrices par le cortex cérébelleux. En cartographiant les connexions synaptiques dans le cervelet de souris entrainées ou lésées, des scientifiques montrent que les réseaux neuronaux du cortex cérébelleux stockent les adaptations sensorimotrices spécifiques à chaque individu. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Communications.
Les travaux théoriques et expérimentaux se multiplient pour améliorer la synthèse de supraconducteurs qui permettraient un transport électrique sans perte énergétique : une véritable révolution technologique ! Grâce à l'analyse théorique d'un grand nombre de supraconducteurs à base d'hydrogène, des scientifiques montrent qu'un degré élevé de localisation électronique dans les interstices vides entre les atomes du matériau est essentiel pour obtenir cette propriété à température ambiante. Un premier pas vers la conception des nouveaux supraconducteurs à base d’hydrogène en vue d’applications.
Les matériaux thermoélectriques permettent de récupérer de la chaleur inutilisée pour produire de l’électricité. Leurs versions semi-conductrices polymères présentent une souplesse et une légèreté qui leur offrent la possibilité d’être déployées dans de nombreux milieux, mais elles ne conduisent pas suffisamment les électrons. Des scientifiques sont cependant parvenus à établir un nouveau record de performances thermoélectriques pour ces matériaux. Leurs résultats sont publiés dans la revue Advanced Energy Materials.
Ingénierie tissulaire, microrobotique, photonique… Autant de domaines où la micro-impression 3D offre de nombreuses possibilités. Les objets fabriqués par ce procédé possèdent cependant des propriétés de surface difficilement modulables. Des chimistes français proposent une stratégie basée sur la polymérisation radicalaire contrôlée pour modifier à façon et simplement, via la lumière, les propriétés de surface d’un micro-objet 3D. Ces résultats sont parus dans la revue Advanced Functional Materials.
Les acènes sont des molécules linéaires composées de cycles de benzène fusionnés, dont l’extension améliore les performances électroniques, mais complique fortement la synthèse. Des chimistes français, tchèques et japonais ont obtenu le premier acène stable à neuf cycles benzéniques : le nonacène. Publiés dans la revue Nature Communications, ces travaux pourraient aboutir au développement de nouveaux composants électroniques.
Des scientifiques ont mis au point une première molécule torsadée dont ils peuvent modifier, de façon réversible et répétée, le sens d’enroulement. Ces travaux, publiés dans Angewandte Chemie International Edition, ouvrent de nombreuses perspectives : les deux dispositions de cette molécule pourraient à leur tour contrôler la chiralité d’autres molécules en interagissant avec elles. Un nouvel outil pour contrôler la chiralité dès la synthèse ?
Les coraux d’eau froide édifient des récifs accueillant une biodiversité riche dans les milieux profonds. Des travaux montrent qu’un changement de température dans leur habitat modifie les communautés bactériennes associées à l’hôte, avant une altération de sa physiologie. Les résultats publiés dans la revue Proceedings of the Royal Society B : Biological Sciences, indiquent qu’en Méditerranée, la principale espèce constructrice de récif est particulièrement sensible au changement climatique.
L'analyse de la marche bipède du babouin au cours de son développement révèle que les juvéniles ne marchent pas de la même manière que les adolescents et les adultes. Le contrôle moteur pour assurer l'équilibre semble focalisé sur la partie supérieure de la jambe chez les jeunes, alors qu’il est focalisé sur la cheville chez les babouins plus âgés. Cette trajectoire développementale liée au contrôle de la marche ressemble, dans une certaine mesure, à celle observée chez l'être humain. Ces travaux ont été publiés dans l’American Journal of Biological Anthropology.
Pourquoi les facultés cognitives diminuent-elles plus vite que la dégradation des vaisseaux sanguins qui composent le cerveau ? Pour répondre à cette question, des scientifiques ont utilisé des outils issus de la physique statistique. Ils ont montré que pour certaines maladies neurodégénératives, le sang met plus de temps à atteindre les neurones, temps durant lequel sa concentration en oxygène diminue, augmentant significativement le nombre de neurones en stress hypoxique.
Des scientifiques de l'Institut des nanotechnologies de Lyon ont montré qu'en créant des déformations structurales dans des couches minces d'un semi-conducteur déposées sur différents substrats, sa conductivité électrique et sa puissance thermoélectrique peuvent être contrôlées sur deux ordres de grandeur.
Une équipe du Laboratoire de physique des interfaces et couches minces a mis en évidence l'existence de clusters de silicium hydrogéné d'environ 1 nm de diamètre. Ces nanoclusters ultrastables, déposés sur une cathode, peuvent multiplier par trente la densité de courant des électrons extraits. Les applications potentielles sont nombreuses : propulseurs spatiaux, réacteurs de fusion nucléaire, microscopie électronique, etc.
En immergeant un nanofilm de fer dans un milieu aqueux contenant des bactéries, des scientifiques ont pour la première fois suivi quantitativement leur influence sur le processus de corrosion du fer, et notamment leur consommation de l’oxygène environnant. Ces travaux ont été publiés dans le journal ACS Central Science.
Parmi les propriétés extraordinaires du graphène, il existe une anomalie magnétique géante prédite depuis les années 1950 et encore jamais mesurée directement. En contrôlant un feuillet de graphène presque sans défaut avec une tension électrostatique et en utilisant des capteurs à magnétorésistance géante ultrasensibles, des physiciennes et des physiciens ont pour la première fois mis en évidence cette singularité magnétique expérimentalement. Ces travaux ont été publiés dans la revue Science.
En refroidissant près du zéro absolu un petit tambour d'aluminium, des chercheurs sont parvenus pour la première fois à placer l'objet complet dans son état fondamental quantique de mouvement. Il s'agit d'une étape majeure dans l’étude de la thermodynamique quantique, et plus généralement des propriétés quantiques du mouvement. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Communication.
La plus petite des planètes du Système solaire, Mercure, possède aussi le noyau le plus important par rapport à sa taille totale, occupant jusqu’à 85 % de son rayon. Mais il n’avait pas encore été possible de déterminer quelle partie de celui-ci est en mouvement, quelle partie est solide ou stratifiée. Aujourd’hui, une analyse poussée de la morphologie du champ magnétique de Mercure permet de caractériser la structure de son noyau.
Noema, l'une des plus grandes installations d'Europe pour la recherche astronomique, a atteint sa pleine sensibilité avec la mise en service de sa 12e antenne sur le Plateau de Bure dans les Alpes françaises. Elle est ainsi prête à réaliser des observations sans précédent, du spectre électromagnétique céleste aux ondes millimétriques, permettant aux chercheurs de comprendre les processus physiques et chimiques qui régissent l'évolution du cosmos depuis sa phase initiale jusqu'à aujourd'hui.
Une équipe interdisciplinaire de glaciologues, climatologues et mathématiciens a utilisé pour la première fois des réseaux de neurones artificiels profonds - un type d’intelligence artificielle - pour simuler l’évolution future des glaciers à l’échelle régionale dans le contexte du changement climatique.
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