Édition du 05/09/2023
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)
Une vision inédite des génomes et de leur évolution
Dans un article publié dans Nature Genetics, des scientifiques ont séquencé et assemblé entièrement les génomes d’un grand nombre d’isolats naturels représentant la diversité de l’espèce de levure Saccharomyces cerevisiae. Leur étude donne ainsi accès aux polymorphismes chromosomiques et à la dynamique évolutive des régions les plus complexes de leurs génomes qui restent habituellement inexplorées.
Des espèces qui éliminent un tiers de leur génome dans les cellules somatiques
Certaines espèces animales détruisent systématiquement une partie de leur ADN dans leurs cellules non reproductrices, dites somatiques. Pourquoi ? Comment ? Cette élimination programmée du génome, découverte il y a 150 ans reste mystérieuse faute de moyen d’études adapté. Un article à paraitre dans la revue Current Biology décrit un groupe d’espèces de nématodes, manipulables génétiquement, pour lesquelles près d’un tiers du génome est éliminé dans les cellules somatiques, offrant enfin un modèle d’étude de ce processus fascinant.
Le vieillissement n’est pas un processus continu
Une méthode développée grâce au modèle drosophile, permet d’identifier les individus présentant un risque accru de mortalité naturelle. Dans un article publié dans la revue Aging Cell, les scientifiques ont étudié les gènes exprimés chez ces individus et identifié des marqueurs de fin de vie retrouvés quel que soit leur âge chronologique. Enfin en agissant sur ces gènes, ils ont pu augmenter l’espérance de vie des individus de plus de 10 %.
Une nouvelle piste thérapeutique dans le traitement du glioblastome
Le glioblastome est un cancer pour lequel il est indispensable de chercher des traitements associant plusieurs molécules afin d’augmenter les chances de succès clinique. En exploitant les criblages à haut débit et les banques de données chémoinformatiques, les scientifiques, ont montré l’efficacité antitumorale de la double inhibition de protéines cellulaires. Ce travail paru dans la revue eBioMedicine pourra servir de preuve de concept dans le cadre d’autres types de pathologies.
Des lipides sont impliqués dans la détection et la réparation de l’ADN
Les dommages à l'ADN doivent être détectés et réparés avec précision afin de garantir le maintien de l'intégrité du génome d’une cellule et, par conséquent, de l’organisme entier. Si la contribution des protéines à l’accomplissement de cette tâche est bien connue, il n'en est pas de même pour celle des lipides, une autre famille de molécules essentielles à la vie. Un travail récent publié dans The EMBO Journal révèle comment deux types de lipides, les stérols et les phosphoinositides, contribuent à signaler la présence de dommages à l’ADN.
Institut de chimie (INC)
Comprendre l’impact de l’oxygène sur les défenses antioxydantes de notre peau
Grâce à de nouveaux modèles 3D d’épiderme reconstruit in vitro, des scientifiques montrent que c’est le taux d’oxygène physiologique qui contrôle les défenses de l’épiderme par stimulation de l’activité antioxydante de certains enzymes.
Régulation in vivo de la torsion de l’ADN lors de l’expression d’un gène
En raison de la structure en double hélice de l'ADN, les moteurs moléculaires assurant la transcription des gènes subissent des contraintes de torsion dont l’ampleur et les effets demeurent imprédictibles. Des scientifiques proposent une approche interdisciplinaire novatrice permettant de révéler comment certaines enzymes régulent la torsion de l’ADN, et donc le niveau d’expression des gènes.
Cibler un ARN oncogène par des petites molécules durables et efficaces
Dans un article paru dans la revue Chemistry A European Journal, des scientifiques dévoilent une bibliothèque de petites molécules qui ciblent un ARN bien connu pour favoriser le développement de certaines tumeurs. La méthode de synthèse en cinq étapes des molécules de ciblage, qui respecte les principes de la chimie verte, et leur activité inhibitrice prometteuse ouvrent de nouvelles perspectives dans le traitement de certains cancers.
Malcom : un projet de recherche international pour l’IA appliquée à la chimie des matériaux
Un nouveau projet de recherche international a démarré entre la France et la Belgique en chimie. Véritable tremplin pour la recherche fondamentale dans le domaine des matériaux, il vise à utiliser l’IA et la science des données pour accélérer la découverte de matériaux plus performants, ainsi que de procédés de synthèse, de mise en forme et de recyclage plus durables.
Santé, cosmétique, environnement : une bourse ERC booste la catalyse par ultrasons
Prince Nana Amaniampong, de l’IC2MP (CNRS/Université de Poitiers), est un expert en catalyse assistée par ultrasons à haute fréquence. Dans le cadre du projet CONCASM financé par une bourse ERC Starting Grant, il optimise cette technique en vue d’aider, par exemple, à la production de biogaz ou au traitement de l’eau.
Institut écologie et environnement (INEE)
Pourquoi les extinctions marines étaient plus fréquentes il y a 500 millions d’années ?
En dépit d’une tendance nette à l’augmentation de la biodiversité marine, les données paléontologiques d'il y a plus de 500 millions d’années témoignent aussi de taux d’extinction exceptionnels sur cet intervalle. Les causes de ces forts taux d’extinction restaient jusqu’ici très peu comprises. Pour apporter une réponse à cette question fondamentale, une équipe internationale a utilisé une méthode innovante couplant des modèles numériques représentant le climat et la biodiversité au cours des temps géologiques. Les résultats ont été publiés dans la revue Science Advances.
Le couvert arboré modifie la démographie des plantes du sous-bois en contexte de réchauffement
Grace à une expérience de translocation végétale à l’échelle de l’Europe, une équipe de recherche internationale a montré que l’évolution du degré d’ouverture de la canopée aura un effet décisif sur la subsistance ou le déclin des populations de 12 espèces végétales communes de nos sous-bois, en réponse au réchauffement climatique futur. Les résultats de cette étude ont été publié dans la revue Nature Climate Change.
Il y a 36 200 ans, dans le Jura, Cro-Magnon sculptait les fossiles d’ammonites
Une équipe internationale a découvert, dans la Grotte des Gorges (Amanges, Jura), la première figurine aurignacienne française, datée d'il y a plus de 36 000 années et sculptée dans un fragment d’ammonite. Les seuls exemples de figurines de cette époque et connues jusqu'ici, étaient en ivoire de mammouth et ont été rétrouvées en Allemagne. Cette découverte révèle des différences stylistiques et technologiques importantes entre les Cro-Magnons vivants dans des régions différentes. Ces travaux sont publiés dans Scientific Reports.
Le premier humain anatomiquement moderne de plus de 40 000 ans identifié
Un nouveau-né anatomiquement moderne a été identifié au sein de la collection de restes néandertaliens de la Grotte du Renne (Arcy-sur-Cure, Yonne). Cette découverte interroge quant à l’identité biologique des artisans du Châtelperronien (-44,5 à -41 000 ans) et l’arrivée des humains anatomiquement modernes dans les moyennes latitudes de l’ouest de l’Eurasie à une période où ils remplacent les Néandertaliens autochtones. Cette étude est publiée dans Nature Scientific Reports.
Institut des sciences de l'ingénierie et des systèmes (INSIS)
Un nouveau modèle pour le transport des sédiments
L’eau transporte des sédiments selon des mouvements difficiles à modéliser et à prédire correctement. Des chercheurs du Laboratoire des écoulements géophysiques et industriels ont mobilisé différents concepts théoriques afin de proposer un modèle inédit, dont les résultats ont été validés par de nombreuses mesures en laboratoire. Publiés dans la revue Journal of Fluid Mechanics, ces travaux permettront de décrire de nombreux phénomènes, tels que le retrait du sable au pied d’une pile de pont ou son transport par les vagues à l’origine de l’érosion côtière.
Contrôler la chaleur à l'échelle nanométrique
Une équipe du Laboratoire international nanotechnologies et nanosystèmes a démontré que l'on pouvait contrôler l'évolution des températures dans une nanostructure excitée par un laser à impulsions ultra courtes. L'étude a aussi permis de mieux comprendre ces phénomènes transitoires ultra-rapides. Les résultats sont publiés dans ACS Photonics.
La vanilline au secours des membranes de filtration pour la production d’eau potable
La formation de films bactériens est un problème récurrent pour les systèmes de filtration de l’eau, d’autant que les solutions existantes pour s’en débarrasser, issues de l’industrie navale, rendent cette eau impropre à la consommation. Des chercheuses et chercheurs du Laboratoire de génie chimique et du Toulouse Biotechnology Institute ont découvert que la vanilline limitait l’adhésion de certaines espèces en cause. Dans ces travaux publiés dans la revue Journal of Membrane Science, les scientifiques ont imprégné avec succès de la vanilline à la surface de membranes de filtration.
Un bateau propulsé par dissolution
La dissolution dans l'eau d'une plaque de caramel fixée sous une coque de plastique de quelques centimètres suffit à mettre en mouvement ce petit bateau. Ce mode de propulsion original a été démontré par une équipe du laboratoire Matière et systèmes complexes, qui a aussi modélisé le phénomène, afin de prédire la vitesse du bateau en fonction de paramètres physiques et géométriques. Ces résultats sont publiés dans la revue PNAS.
Institut national des sciences mathématiques et de leurs interactions (INSMI)
« Pourquoi est-on penché dans les virages ? Le sport expliqué par les sciences en 40 questions », un livre qui croise mathématiques, physique et sport
Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi un ballon de basket rebondit mieux qu’une balle de tennis, ou bien encore quel est le sport le plus rapide ? Dans son livre « Pourquoi est-on penché dans les virages ? Le sport expliqué par les sciences en 40 questions » sorti le 31 août 2023, Amandine Aftalion, directrice de recherche CNRS en mathématiques se penche sur plusieurs questions autour du sport. Elle met ainsi en avant la relation entre lois physiques, modèles mathématiques et pratique sportive, permettant de comprendre et appréhender le sport de manière nouvelle.
Institut de physique (INP)
Cartographier la structure de la cornée humaine
Obtenir une information précise sur la structure de la cornée est essentiel pour comprendre sa capacité à garantir une bonne acuité visuelle. Une équipe a développé une approche originale combinant microscopie et polarimétrie pour visualiser les structures en lamelles qui composent la cornée humaine.
Quand l’instabilité crée l’ordre
Une équipe du Laboratoire collisions agrégats réactivité en collaboration avec un scientifique de l’Université de Liège a démontré qu’il était possible de créer une ondulation de la densité dans un gaz quantique et de la contrôler. Leur étude, publiée dans PNAS, permet de mieux comprendre les phénomènes de structuration spontanée.
Des photons cohérents en deux dimensions
Des physiciens et physiciennes ont publié deux études complémentaires qui démontrent que les photons uniques émis par un matériau bidimensionnel sont cohérents, une propriété indispensable aux applications en informatique quantique.
Un nouvel outil pour mesurer les liaisons protéiques à l’échelle de la molécule unique
En combinant ADN et ondes acoustiques, des biophysiciens et biophysiciennes ont développé une nouvelle méthode pour étudier comment se comporte une liaison intermoléculaire soumise à des forces comparables à celles rencontrées dans notre corps. Cette découverte constitue une nouvelle étape dans la compréhension de ces liaisons fugaces.
La métrologie quantique prend des couleurs
Des chercheuses et chercheurs ont montré pour la première fois que l’on peut augmenter la précision des mesures faites avec des photons grâce à des protocoles de métrologie quantique utilisant les caractéristiques du spectre lumineux. Leurs travaux ont été publiés dans la revue Physical Review Letters.
Institut national des sciences de l'Univers (INSU)
Une nouvelle méthode pour identifier la source de cendres volcaniques
Une équipe de scientifiques a développé une nouvelle méthode basée sur l’isotopie du plomb pour identifier la source volcanique de cendres déposées en mer, très loin de leur source. Cette étude constitue une véritable avancée méthodologique dans le traçage des cendres volcaniques, et offre de nouvelles perspectives dans des domaines variés des géosciences nécessitant des contraintes temporelles.
L’évolution de la vie marine surgit par les variations du niveau des mers d’origine géodynamique
Une équipe scientifique pluri-disciplinaire a démontré à travers une étude, un lien entre l’évolution de la biodiversité marine et les fluctuations du niveau des mers d’origine tectonique au cours de la période Céno-Mésozoïque.
La boite à outils géophysiques au service de l’étude des forêts
Une équipe scientifique a mis en lumière une approche multi-méthodes permettant d'explorer la réponse des forêts à l'environnement et leur adaptation au changement climatique.
Intensification de la mousson sud-est asiatique durant les derniers 3,6 millions d'années
Une équipe de scientifiques a montré à travers une analyse statistique robuste, la gradation croissante dans l'intensité de la mousson Sud-Est asiatique avec trois étapes clés au cours des derniers 3,6 millions d'années.
Découverte record de gaz froid dans l'Univers jeune
Grâce aux observations effectués avec l’observatoire Noema dans les Alpes françaises, des astronomes ont détecté du gaz moléculaire froid sous forme de monoxyde de carbone dans la galaxie hôte d'un trou noir supermassif à une époque précoce de l'histoire cosmique. Jamais auparavant du gaz moléculaire froid n'avait été observé aussi tôt dans l'histoire de l'Univers.
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) ; Floriane Vidal, Linda Salvaneschi (INEE) ; Jean Farago, Séverine Martrenchard, Vincent Planchenault, Marie Signoret (INP) ; Maëva Bernard, Alexis Mortreux, Audrey Rouy (INSMI) ; Fabien Houy, Emmanuel Jullien, Perrine Royole-Degieux (IN2P3) ; Daniel Boujard, Agathe Garel, Nicolas Plantey (INSB) ; Armelle Leclerc, Marie Mabrouk, Nacira Oualli (INSHS) ; Marine Charlet-Lambert, Chloé Rocheleux (INSIS) ; Mathilde Ananos, Margot Durand, Estelle Hutschka, Stéphane Poinsignon (INS2I) ; Anne Brès, Chloé Brosse, Julie Amblard (INSU).