Édition du 14/03/2023
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)
Dérégulation de la protéine Trio à l’origine de troubles du neurodéveloppement
Les mutations dans le gène Trio sont associées à l’autisme et à la déficience intellectuelle. Dans une étude publiée dans Molecular Psychiatry, des scientifiques ont mis en évidence un mécanisme par lequel l’auto-inhibition de la protéine Trio est essentielle à un développement neuronal correct. Les mutations pathogènes lèvent cette inhibition et perturbent le fonctionnement des neurones moteurs chez le poisson zèbre. Ces recherches ouvrent la voie à une meilleure prise en charge des patients et à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour ces maladies neurodéveloppementales.
Une symbiose magnétique entre deux microbes
Dans un article publié dans la revue PNAS, des scientifiques révèlent la symbiose entre des organismes microbiens dont les propriétés magnétiques leur permettent de naviguer collectivement dans les sédiments. Ce travail, rendu possible par une forte interaction entre la science des matériaux et la microbiologie, aide à comprendre les mécanismes associés à l’émergence de nouvelles fonctions chez le vivant.
Contrôle de la douleur par la lumière
Dans un article publié dans Nature Communications, des scientifiques ont développé une technique permettant de télécommander instantanément et réversiblement par la lumière le comportement animal lié à la douleur. Cette méthode ne requiert ni manipulation génétique, ni chirurgie, ni infection virale mais seulement l’injection d’un composé pharmacologique et peut s’appliquer des vers aux mammifères. En contrôlant ainsi de manière réversible le signal douloureux, ce protocole participera à la découverte et à la validation de nouvelles molécules analgésiques.
Chez le blob, le vieillissement pourrait être réversible !
Le blob (Physarum polycephalum), un organisme unicellulaire dépourvu de système nerveux, continue de nous étonner par ses capacités surprenantes. Dans une étude publiée dans une édition spéciale de la revue Philosophical Transactions of the Royal Society, des scientifiques montrent que le vieillissement chez le blob est en partie réversible. Ils révèlent qu’un blob âgé peut se comporter comme un blob jeune après une période dormance ou à la suite d’une fusion avec un blob jeune.
Institut de chimie (INC)
Vers une production électrolytique d’hydrogène "vert"
Des scientifiques viennent de réussir à produire de l’hydrogène "vert", dans des conditions douces, grâce à la mise au point d’une électrode durable constituée de carbone et d’un métal non-précieux : le cobalt. Ces travaux font l’objet d’une publication dans la revue ACS Catalysis.
Des polymères biosourcés pour stocker l’énergie électrique intermittente
Des scientifiques ont élaboré des condensateurs de forte puissance à base de polymères organiques biosourcés selon les principes de la chimie verte. Leurs performances de stockage et de décharge les rendent particulièrement attractifs pour toute application nécessitant des impulsions de puissance comme, par exemple, les véhicules électriques.
Synthétiser des médicaments par extrusion pour une chimie durable
Des scientifiques proposent à l’industrie pharmaceutique un procédé mécanique utilisant une extrudeuse en continu pour une synthèse écoresponsable de principes actifs de médicaments.
Vers la synthèse sélective de molécules chirales
Des chimistes ont étudié l’action de la quinine comme catalyseur organique, abondant et peu coûteux, pour guider la transformation d’une molécule non chirale en molécule chirale de façon contrôlée. Ces résultats, parus dans Chemical Science, ouvrent de nombreuses possibilités de synthèse sélective de nouvelles molécules chirales au potentiel pharmaceutique.
L’astéroïde Ryugu contient les briques de bases nécessaires à la vie
En décembre 2020, le vaisseau spatial Hayabusa 2 a rapporté des échantillons collectés à la surface de Ryugu, un astéroïde carboné proche de la Terre. Un consortium international, qui a analysé la matière organique soluble de ces échantillons, révèle dans Science la présence de nombreuses molécules organiques, dont les briques de base du vivant. Une nouvelle preuve que nos origines pourraient bien être extraterrestres.
Des membranes pour un traitement des eaux usées moins énergivore
Pour répondre à la demande croissante en eau potable, celle-ci doit plus que jamais être récupérée puis purifiée pour être réutilisée. Mais pas à n’importe quel coût énergétique ! Une équipe de recherche a conçu de nouvelles membranes pour des procédés de traitement des eaux usées et de dessalement moins énergivores.
Institut écologie et environnement (INEE)
Les survivants de l’Âge de glace
À partir du plus grand ensemble de données paléogénomiques jamais généré sur les chasseurs-cueilleurs européens, une équipe de recherche internationale a réécrit l'histoire génétique de nos ancêtres. Cette étude publiée dans Nature documente les migrations des populations de la dernière ère glaciaire sur une période de 30 000 ans.
Quand la biologie et la biochimie retracent la vie d’une femme dans l’Italie du Moyen Âge
Une étude a permis de retracer l'histoire de la vie d'une femme dans l'Italie du Moyen Âge en s'appuyant sur de nouvelles techniques de hautes résolutions et sur l'analyse d'échantillons dentaires. Une approche exploratoire qui ouvre une nouvelle voie de recherche en anthropologie biologique. Les résultats de ce travail, réalisé par deux équipes de l’université Sapienza de Rome et du CNRS, ont été publiés dans la revue International Journal of Osteoarchaeology.
Une moisson de nouvelles espèces de grenouilles découvertes à Madagascar
La biodiversité de Madagascar est foisonnante et de nombreuses espèces restent à y découvrir. Dans une étude publiée dans la revue Salamandra, fruit d’une longue collaboration internationale entre le CNRS et des universités allemandes et malgaches, pas moins de six nouvelles espèces de grenouilles sont découvertes, par le biais d’une méthodologie intégrative croisant des données moléculaires, morphologiques, bioacoustiques et géographiques.
Institut des sciences de l'information et de leurs interactions (INS2I)
Avec la preuve assistée par ordinateur, Sandrine Blazy traque les bugs
La traduction d’un programme écrit par un humain dans un langage informatique dit "de haut-niveau" en un programme exécutable peut malheureusement introduire des bugs. Sandrine Blazy, professeure à l’université de Rennes et directrice adjointe de l’Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires, s’est spécialisée dans la vérification de cette traduction en co-développant CompCert, le tout premier compilateur pour le "langage C", à ce jour le plus utilisé, vérifié formellement. Des contributions au meilleur niveau international qui lui valent de recevoir la médaille d’argent du CNRS 2023.
Laure Blanc-Féraud : repousser les frontières de l’imagerie
Dans l’observation de phénomènes physiques, en l’occurrence dans le domaine biomédical, les imageurs ne sont pas toujours utilisés à leur plein potentiel. Laure Blanc-Féraud, chercheuse du CNRS au laboratoire Informatique, signaux et systèmes de Sophia-Antipolis, est spécialisée dans la conception d’algorithmes qui optimisent l’acquisition et l’analyse des images afin d’en exploiter toute leur richesse. Elle a reçu cette année la médaille d’argent du CNRS.
Andreas Bluhm et la théorie de l’information quantique
Andreas Bluhm a rejoint le Laboratoire d’informatique de Grenoble en 2022 en tant que chercheur du CNRS. Est-il possible d’utiliser les lois de la mécanique quantique pour communiquer plus rapidement, plus sûrement, et avec moins de ressources ? Quelles sont les limites fondamentalement infranchissables ? Telles sont les questions soulevées par ses recherches sur la théorie de l’information quantique.
Ricardo Borsoi et les algorithmes de traitement du signal et d'apprentissage automatique
Ricardo Borsoi a rejoint le Centre de recherche en automatique de Nancy en 2022 en tant que chercheur du CNRS. Ses travaux portent sur la conception d'algorithmes de traitement du signal et d'apprentissage automatique pour résoudre des problèmes inverses, tels que la reconstruction d'images dégradées ou la séparation des données en composants interprétables.
Institut des sciences de l'ingénierie et des systèmes (INSIS)
Une intelligence artificielle à faible consommation d'énergie
Une équipe associant trois laboratoires du CNRS, le CEA Leti et la start-up HawAI.tech, a réalisé un prototype de machine qui réalise une tâche d'intelligence artificielle (reconnaître un geste humain) en utilisant des milliers de fois moins d’énergie qu’une solution traditionnelle. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Electronics.
Le capillarytron : un nouveau rhéomètre pour les suspensions colloïdales concentrées
Comment étudier la viscosité de matériaux qui peuvent aussi bien se comporter comme des solides que comme des liquides ? A partir d’un rhéomètre standard, appareil mesurant la déformation et l'écoulement d'un matériau sous l'application d'un cisaillement, des chercheurs ont développé un nouvel instrument adapté aux suspensions colloïdales, appelé le capillarytron. Publiés dans Physical Review X, ces travaux ouvrent la voie à des mesures de friction sur des particules fragiles, notamment biologiques.
Plusieurs mécanismes de neutralisation des nanoparticules découverts dans les cellules pulmonaires
Comment l’organisme réagit-il en cas d’inhalation de nanoparticules ? Des scientifiques ont étudié l’évolution de nanofeuillets de disulfure de molybdène dans des poumons de souris jusqu’à un mois après leur inhalation. Publiés dans Advanced Materials, ces travaux montrent que les macrophages pulmonaires peuvent transformer ces nanoparticules et les enrouler afin de réduire leur surface de contact, et donc leur toxicité, et seraient également capables de moduler la réaction inflammatoire induite.
Vers un protocole de préparation unifié pour étudier la mécanique des globules rouges
Huit laboratoires du groupe de recherche Mécabio Santé ont partagé leurs savoir-faire et méthodes pour étudier l’influence de la conservation et de la préparation des échantillons sanguins sur le comportement mécanique des globules rouges. Publiés dans Biophysical Journal, ces travaux ont abouti à de nouvelles recommandations pour standardiser les pratiques et faciliter la comparabilité des mesures entre laboratoires.
Institut de physique (INP)
Une structure électronique métallique dans un feuillet de phosphorène bleu
Des scientifiques ont pour la première fois synthétisé et caractérisé un feuillet de phosphorène bleu possédant une structure électronique à caractère métallique, et découvert ainsi un nouveau matériau bidimensionnel présentant un "cône de Dirac", comme le graphène. Leurs travaux sont publiés dans Advanced Functional Materials.
Imagerie à haute résolution pour détecter les globules rouges et l’oxygénation dans les tissus biologiques
Des chercheurs et chercheuses ont mis au point une toute nouvelle méthode d’imagerie multiphotonique permettant de détecter les globules rouges et de sonder leur état d’oxygénation dans des organismes vivants. Ces résultats sont publiés dans la revue Light: Science & Applications.
Mon ordinateur quantique est-il meilleur que le tien ?
Un même support physique, comme par exemple la lumière, peut être utilisé pour construire des types très différents d'ordinateurs quantiques. Des chercheurs développent une méthode pour les comparer de façon rigoureuse et décider quelle mise en œuvre sera la plus puissante, la plus efficace et la plus prometteuse. Ces recherches sont publiées dans Physical Review Letters.
Observation d’un ordre magnétique à longue portée dans des aimants quantiques artificiels
Une équipe de physiciens a réalisé expérimentalement de nouvelles phases magnétiques de la matière dans un "simulateur quantique" utilisant une centaine d’atomes contrôlés individuellement. Ils ont réalisé un système artificiel, décrit par un modèle dont la particularité est que les interactions entre spins décroissent lentement avec la distance.
Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3)
Premier test réussi à basse énergie pour le détecteur de neutrons Mimac-512
Une équipe du Laboratoire de physique subatomique et cosmologie a testé avec succès un capteur capable de mesurer l’énergie de neutrons de basse énergie (autour du keV), en deçà de ce que les détecteurs existants permettent. Baptisé Mimac-512 et inspiré d’une technologie issue de la traque des "hypothétiques" particules de matière noire, il pourrait ouvrir un large champ d’applications.
Institut national des sciences de l'Univers (INSU)
Résultats du premier test de déviation d’astéroïde par la sonde Dart de la NASA
Les résultats du premier test de déviation d’astéroïde par la mission Dart (Double Asteroid Redirection Test) font l’objet d’une série de cinq articles publiés dans Nature. Cette mission a réalisé avec succès l’impact à haute vitesse d’une sonde artificielle sur l'astéroïde Dimorphos : le satellite de l'astéroïde binaire Didymos, dans le cadre du premier test de défense planétaire.
Possible découverte d’un panache de poussière émis par une comète extrasolaire
Une équipe de recherche vient de publier la possible découverte d’un panache de poussière émis par une comète extrasolaire, un petit noyau solide de seulement 5 km de diamètre, autour d’une jeune étoile blanche de l’hémisphère sud située dans la constellation du Paon, à 95 années-lumière de la Terre.
L’expansion de l’agriculture a augmenté la dégradation des sols de la pampa
Une étude met en évidence les conséquences environnementales de l’expansion agricole qui touche actuellement le biome de la pampa (Uruguay, Brésil, Argentine) et affecte directement la cascade sédimentaire (emboîtement d’unités de stockage sédimentaire dans le sol) qui menace en retour la durabilité des sols et les ressources en eau.
Mission Euclid : percer les mystères de l’Univers
Le satellite Euclid, qui sera lancé en juillet 2023, va tenter de percer les secrets de l’Univers en explorant la composition et l’évolution de l’Univers sombre. La mission Euclid de l’ESA a pour but, entre autres, de découvrir la nature, encore inconnue à ce jour, des matières et énergies noires qui représentent plus de 95 % de notre Univers et qui sont responsables de l'accélération de l'expansion de ce dernier.
Directeur de la publication : Antoine Petit
Directeur de la rédaction : Jérôme Guilbert
Responsable éditoriale : Priscilla Dacher
Secrétaire de rédaction : Fabienne Arpiarian
Comité éditorial : Christophe Cartier Dit Moulin, Anne-Valérie Foillard-Ruzette, Stéphanie Younès (INC) ; Simon Fretel, Floriane Vidal (INEE) ; Jean Farago, Séverine Martrenchard, Vincent Planchenault, Linda Salvaneschi, Marie Signoret (INP) ; Maëva Bernard, Emmanuel Royer (INSMI) ; Fabien Houy, Emmanuel Jullien, Perrine Royole-Degieux (IN2P3) ; Mathilde Ananos, Daniel Boujard, Aurélie Meilhon, Nicolas Plantey (INSB) ; Armelle Leclerc, Marie Mabrouk, Nacira Oualli (INSHS) ; Marine Charlet-Lambert, Chloé Rocheleux (INSIS) ; Margot Durand, Estelle Hutschka, Laure Thiébault (INS2I) ; Anne Brès, Léa Lahmar (INSU).