Édition du 05/12/2023
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.
CNRS Biologie
Le sommeil fractionné des manchots : une adaptation remarquable
En Antarctique les manchots à jugulaires, tout en protégeant leurs œufs des prédateurs, accumulent d'importantes périodes de repos par le biais de milliers de micro-sommeils de quelques secondes. Des scientifiques ont enregistré pendant plusieurs jours le sommeil des manchots à l'aide d'un dispositif miniature de collecte de l'activité cérébrale. Leurs découvertes, publiées dans Science, ont révélé une stratégie évolutive étonnante pour concilier le sommeil et la vigilance, ouvrant de nouvelles perspectives sur la compréhension du sommeil.
La réparation de l’ADN filmée avec une précision atomique !
La photolyase est une enzyme qui capte la lumière visible afin de réparer un brin d’ADN endommagé par le rayonnement ultra-violet. Dans une étude parue dans Science, des scientifiques ont réussi à visualiser les détails atomiques du mécanisme moléculaire de la réparation d’un brin d’ADN sur une échelle de temps allant de la centaine de picosecondes jusqu’à la centaine de microsecondes.
De nouvelles cibles moléculaires pour développer des thérapies antimicrobiennes
Dans un article publié dans Nature communications, des scientifiques ont identifié un nouveau composant impliqué dans la formation de l’enveloppe des entérobactéries. Cette barrière de protection rend la lutte contre les espèces pathogènes difficile. L'étude révèle ainsi un potentiel "talon d’Achille" important pour la découverte de nouveaux antibiotiques.
L’origine de la détermination ovarienne sexuelle enfin identifiée
Lorsque le gène SRY, le déterminant testiculaire des mammifères, a été découvert en 1990, la communauté scientifique pensait que les autres gènes impliqués dans le processus de détermination du sexe seraient facilement et rapidement identifiés. Il aura pourtant fallu plus de 30 ans, pour identifier un facteur essentiel à l’initiation du développement ovarien. Dans un article publié dans Science, des biologistes démontrent qu’un des gènes importants pour la détermination du sexe féminin est le gène Wt1.
Les canaux à protons finalement identifiés chez les plantes
La croissance des plantes dépend notamment du transport d’ions au travers des cellules. Dans un article publié dans Nature Communications, des scientifiques identifient un nouveau régulateur des flux d’ions H+ (ou protons), sensible aux stimulations mécaniques, dans les cellules végétales. De nouvelles perspectives s’ouvrent ainsi dans la compréhension des processus de développement des plantes et leurs capacités de réaction face aux contraintes environnementales.
CNRS Chimie
Un nouveau catalyseur plus abondant pour former du dihydrogène à partir de l’eau
Produire du dihydrogène par électrolyse de l’eau nécessite des catalyseurs rares et donc couteux. Ils pourraient être remplacés par un autre catalyseur à base de molybdène, bien plus abondant mais pour l’instant moins efficace. Des scientifiques tentent donc d’élucider son fonctionnement dans le but d’améliorer ses performances.
De l’électricité et du nickel pour booster les peptides thérapeutiques
Une équipe de chimiste du laboratoire BioCIS a mis au point une nouvelle méthode de fonctionnalisation des peptides qui utilise un catalyseur au nickel et de l’électricité. Publiée dans la revue Angewandte Chemie International Edition, cette technique douce et biocompatible ouvre de nombreuses perspectives pour le développement de peptides thérapeutiques ou de biomolécules fonctionnelles.
Compter les photons grâce à des molécules fluorescentes
Au sein d'un vaste consortium européen regroupant scientifiques et industriels, des équipes de l'École normale supérieure, de Sorbonne Université et du CNRS ont élaboré deux méthodes pour mesurer avec précision une intensité lumineuse. Cette nécessité croissante dans de nombreuses technologies trouve également une grande utilité dans l'étalonnage d'instruments. Les protocoles ont été publiés dans Nature Methods.
Voyage au cœur d’une pile à combustible en fonctionnement
Observer à l’échelle nanométrique l’évolution de la microstructure des composants d’une pile à combustible pendant son fonctionnement : c’est désormais possible grâce à une expérience inédite de microscopie électronique à transmission. Publiées dans Nature Communications, ces observations en mode operando sont essentielles pour optimiser la durée de vie et l’efficacité de ces convertisseurs d’énergie.
Biodiversité : l’otolithe, un GPS chimique dans l’oreille des poissons
A l’instar des cernes des arbres, l’otolithe, minuscule pierre concentrique dans l’oreille du poisson, renseigne Gilles Bareille sur la vie des saumons et l’état de leur population. Les travaux de ce chercheur du CNRS à l’Institut des Sciences analytiques et de physico-chimie pour l'environnement et les matériaux font notamment l’objet du documentaire La Rivière de Dominique Marchais récompensé par le prix Jean Vigo 2023.
CNRS Écologie & Environnement
Les souris rayées ont un cerveau plus petit pendant la saison sèche estivale
Que faire quand il fait chaud et que la nourriture se fait rare ? La souris rayée du Namaqualand, en Afrique du Sud, a une réponse adaptative unique face à une telle situation : elle réduit la taille de son cerveau ! Cette étude, parue dans Mammalian Biology, est la première à mettre en évidence le phénomène connu sous le nom d'effet Dehnel chez un rongeur, dans un climat subtropical, dans l'hémisphère Sud.
Aires marines protégées : des bénéfices pour la pêche et la biodiversité
Une étude publiée dans Conservation Letters démontre que les bénéfices des réseaux d'aires marines protégées pour la conservation de la biodiversité et pour la pêche s’accentuent avec l'augmentation des niveaux de protection. Cela plaide pour une augmentation des niveaux de protection pour atteindre les objectifs nationaux et internationaux de conservation et de gestion des pêches.
Et si les algues rouges étaient, elles aussi, soumises à la sélection sexuelle ?
Une étude publiée dans la revue Proceedings of the Royal Society B met en évidence, pour la première fois chez une algue rouge, l’existence d’une compétition entre mâles de l'espèce Gracilaria gracilis pour l’accès aux femelles. La découverte récente chez cette même algue rouge d'un phénomène similaire à la pollinisation par le crustacé marin Idotea balthica interroge sur l’existence d'une sélection sexuelle liée à la dispersion par des gamètes par voie animale.
Dans les yeux des primates : les serpents y ont-ils une place particulière ?
Les primates sont-ils plus rapides à détecter des serpents que d’autres prédateurs ? Pour tenter de répondre à cette question, une équipe de recherche s’est intéressée aux capacités de détection visuelle de deux espèces de macaques. Cette étude, publiée dans Animal Cognition, montre que les macaques ne détectent pas des images de serpents plus fréquemment ou plus rapidement que des images d’autres animaux et remet en question les preuves en faveur de la Snake Detection Theory, théorie fortement répandue dans la littérature.
Prospectives CNRS Écologie & Environnement 2023
Tous les quatre ans, CNRS Écologie & Environnement organise des journées de réflexion commune avec sa communauté scientifique afin de présenter les grandes avancées des recherches menées au sein de ses laboratoires et d'identifier les nouvelles disciplines et thématiques à soutenir dans les cinq années à venir. L'ouvrage Prospectives de CNRS Écologie & Environnement 2023 en est la synthèse et il vise à renforcer la recherche fondamentale en vue de fournir des solutions scientifiques innovantes aux enjeux environnementaux et sociétaux.
CNRS Ingénierie
Reconstruire un os long à l'aide d'une structure imprimée en 3D
Une structure poreuse en polymère imprimée en 3D, recouverte d'un film ostéoinducteur, a permis de réparer un défaut de taille critique sur un métatarse de brebis. Une première, qui ouvre des perspectives vers une application clinique à la régénération osseuse personnalisée. Ces résultats, obtenus au sein d'une collaboration menée par les laboratoires Biomimetism and regenerative medicine, Biologie, bioingénierie et bioimagerie ostéo-articulaires et du Centre d'investigation clinique - innovation technologique, sont publiés dans Advanced Healthcare Materials.
CNRS Physique
Des microbulles championnes de natation grâce aux ultrasons
Dans un article publié dans Communications Engineering, une équipe internationale a montré que l’instabilité de flambage d’une couche de lipides déposée à la surface d’une microbulle produit une force de propulsion pouvant conduire à des déplacements de l’ordre du m/s, une découverte prometteuse pour des applications dans le domaine médical.
Des transistors qui ont de la mémoire : une révolution dans la topologie des circuits intégrés
En assemblant des matériaux ferroélectriques en couches semi-conductrices ultra-minces, des scientifiques proposent une nouvelle architecture pour les circuits intégrés intégrant à la fois le traitement de l’information et son stockage, ouvrant ainsi la voie à un gain substantiel de performance pour les ordinateurs de demain. Ces résultats sont publiés dans la revue ACS Nano.
Jonctions Josephson en régime d’effet Hall quantique
Dans un article publié dans Nature, une équipe de recherche a démontré l'existence d'un supercourant d'électrons aux propriétés inédites au sein de jonctions Josephson soumises à un fort champ magnétique, en plein régime d'effet Hall quantique. Les scientifiques ont ainsi associé deux phénomènes quantiques emblématiques de la matière condensée : l'effet Hall quantique et la supraconductivité.
CNRS Sciences humaines & sociales
Promouvoir la transparence dans la lutte contre la déforestation
L'exploitation des industries extractives constitue une menace sérieuse pour l'environnement. Toutefois, lorsqu'elle est menée dans le respect d'un régime fiscal équitable et transparent, elle peut contribuer au financement de mesures alternatives visant à prévenir la déforestation à court, moyen et long terme. Dans une étude à paraître dans World Development, des chercheurs du Centre d'études et de recherches sur le développement international et de l’université Thomas Sankara (Burkina Faso) évaluent les effets de la mise en œuvre de l'initiative pour la transparence des industries extractives sur la déforestation dans les pays riches en ressources naturelles.
L'orbite terrestre basse, un nouveau Far West ?
Une poignée d'opérateurs du secteur spatial, gérant de larges flottes de satellites (ou constellations), prennent peu à peu possession de l'orbite terrestre basse (altitudes entre 200 km et 2 000 km). Quelques études technico-économiques éclairent les choix en matière de conception de ces constellations, en termes de coût de déploiement et de qualité du service offert. Une collaboration internationale a démontré que la concentration industrielle de ce secteur influence les choix de conception des constellations d'une façon négative pour le bien-être économique. Ces travaux viennent d’être publiés dans la revue PNAS.
CNRS Sciences informatiques
Conception d’algorithmes pour un meilleur traitement de l’ADN, avec Garance Gourdel
Garance Gourdel, doctorante à l’Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires, développe des algorithmes d’analyse de chaînes de caractères en vue d’améliorer le traitement et le stockage de grandes quantités de données. Elle est récompensée pour ses travaux appliqués aux données de l’ADN par le prix Jeunes talents France 2023 de L’Oréal-Unesco Pour les femmes et la science.
Edwige Cyffers, vers des IA plus éthiques
Doctorante au Centre de recherche en informatique, signal et automatique de Lille, Edwige Cyffers développe des systèmes d’intelligence artificielle plus respectueux des données personnelles. Ses travaux, son implication dans diverses actions de médiation et son engagement contre les discriminations lui ont valu d’obtenir le prix Jeunes talents France 2023 L’Oréal-Unesco Pour les femmes et la science.
Jean-Marc Jézéquel face à l’incertitude dans les logiciels
Malgré la nature mathématique des algorithmes, les logiciels les mettant en œuvre sont affectés par différentes sources d’incertitude, notamment lors de leur exécution. L’étude de ces sources d’incertitude est au cœur des travaux de Jean-Marc Jézéquel, professeur à l’Université de Rennes et membre de l’Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires. Il a été nommé à une chaire fondamentale de l’Institut universitaire de France, en tant que membre senior, afin d’explorer et de tenter de maîtriser l’incertitude en informatique, en particulier pour faciliter la reproduction de calculs scientifiques complexes.
GeoGen3DHuman : un projet de recherche international pour des avatars hyperréalistes
Avatars personnalisés capables d’interagir avec nous, personnages virtuels pour des applications de soins ou encore actrices et acteurs de cinéma virtuels feront partie de notre quotidien dans un avenir proche. Mais pour y arriver, ces avatars devront prendre en compte les informations tridimensionnelles du visage pour augmenter le réalisme et permettre des variations naturelles de l'expression faciale. Le projet de recherche international GeoGen3DHuman cherche à répondre à cette problématique : comment, à partir d’une simple photographie, générer un avatar capable de changer d’expression faciale de manière réaliste ?
Un workshop prometteur pour la recherche franco-brésilienne
Des acteurs de la recherche française et brésilienne se sont réunis à São Paulo pour le workshop sur des systèmes techno-humains du futur (Techno-Human Systems of the Future ou THUS the Future). Fruit d’une collaboration entre le CNRS et l’Université de São Paulo, cet atelier a rassemblé quarante scientifiques.
CNRS Terre & Univers
Cryosphère : les enjeux immergés de l’iceberg
En novembre dernier, le premier sommet international pour les glaciers et les pôles One Planet Polar Summit a réuni scientifiques et dirigeants pour un échange autour de l’urgence climatique et l’importance de protéger la cryosphère. Décryptage de ces enjeux avec Gerhard Krinner, Florent Dominé, Vincent Jomelli et Étienne Berthier, chercheurs du CNRS.
Quand la dynamique des paysages sculpte la biodiversité
Les causes des variations étonnantes de la diversité du vivant, dans les océans et sur les continents, restent jusqu’à présent énigmatiques. Des scientifiques émettent l’hypothèse que ce n’est ni la géodynamique, ni le climat, mais leur interaction qui, en régulant les reliefs et les flux sédimentaires, détermine l’évolution à long terme de la biodiversité.
Télescope Webb : détection d’un élément lourd en provenance d’une fusion d’étoiles
Une équipe de scientifiques a utilisé plusieurs télescopes spatiaux et terrestres afin d’observer un sursaut gamma exceptionnellement brillant, GRB 230307A. L'équipe a identifié une fusion d’étoiles à neutrons qui a généré l’explosion responsable du sursaut. Le télescope Webb a également aidé les scientifiques à détecter l’élément chimique du tellure à la suite de l’explosion. D’autres éléments proches du tellure dans le tableau périodique – comme l’iode, qui est nécessaire à une grande partie de la vie sur Terre – sont également susceptibles d’être présents parmi les matériaux éjectés lors de cette explosion.
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