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La lettre d'info des Instituts du CNRS
Flèche gauche Édition du 24/11/2020
En direct des labos

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)

Avoir le rythme dans la moelle !

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L’activité locomotrice se caractérise par une succession de pas dont le rythme peut être régulé en fonction de nos envies, de nos besoins. Cependant, les mécanismes neuronaux par lesquels le rythme est produit et régulé restent énigmatiques. Les scientifiques viennent d’identifier dans la moelle épinière deux conductances dont la dualité fonctionnelle, qui s’apparente à celle du yin et du yang, est au cœur de la genèse du rythme locomoteur. Ces travaux font l’objet d’une publication dans la revue Plos Biology.

Empêcher la dégradation du suppresseur de tumeur VHL

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L’inactivation du gène codant le suppresseur de tumeur von Hippel-Lindau (VHL) provoque un syndrome héréditaire favorisant l’apparition de tumeurs dans divers organes. Certaines mutations de VHL peuvent affecter le repliement de la protéine pVHL et donc sa fonctionnalité. Dans cet article, publié dans la revue PLos Genetics, les scientifiques ont identifié un complexe chaperon appelé préfoldine qui se lie à VHL. En absence de préfoldine, pVHL mal structurée peut s’agréger et/ou être dégradée. Le niveau d’expression de PFDN3, un composant du complexe préfoldine, est corrélé à la malignité de tumeurs rénales.

Introgression génomique entre espèces

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Comment des organismes sexuellement incompatibles peuvent-ils échanger du matériel génétique ? Ce mystère suscite l’intérêt de la communauté scientifique depuis de nombreuses années. Grâce à la découverte d’une souche de levure à l’architecture génétique ancestrale publiée dans la revue Nature, les scientifiques ont pu mettre en évidence un nouveau mécanisme permettant l’échange de matériel génétique sans avoir recours à la reproduction sexuée.

Le bixafen, un SDHI fongicide, provoque des anomalies du système nerveux chez le poisson-zèbre

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Les scientifiques montrent que le bixafen, un SDHI fongicide très largement utilisé par les agriculteurs européens, est neurotoxique in vivo et provoque de sévères anomalies du développement du système nerveux central de l’embryon de poisson zèbre, en particulier une atrophie du cerveau et une désorganisation des fibres nerveuses de la moelle épinière. Cet article, publié dans la revue Chemosphere, soulève à nouveau le problème de la nocivité environnementale des fongicides de la famille des SDHI.

Les cellules se relaxent pour orienter leur division

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Des travaux sur un invertébré marin publiés dans la revue Developmental Cell révèlent un assouplissement des cellules embryonnaires avant de se diviser. C’est un résultat surprenant puisque les cellules animales entrant en division sont habituellement rigides. Avec des approches couplant biophysique et simulations numériques, les chercheurs ont démontré un rôle de cette relaxation cellulaire dans l’orientation des divisions. Un mécanisme simple et robuste qui pourrait exister chez d’autres espèces.

Les mitochondries, nouvelles cibles thérapeutiques potentielles dans le cancer du pancréas

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Le cancer du pancréas est de mauvais pronostic car réfractaire à la majorité des approches thérapeutiques, rendant urgente la nécessité d’identifier de nouvelles vulnérabilités de ce cancer. Des travaux, publiés dans la revue Cell Reports Medicine, rapportent des essais prometteurs de ciblage des mitochondries, organelles cellulaires impliquées dans la production d’énergie par la respiration et dans la survie aberrante des cellules cancéreuses.

Institut de chimie (INC)

Comment les organismes vivants se sont adaptés aux variations de températures au cours de l’évolution

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La machinerie cellulaire d’un organisme vivant, en particulier ses protéines, ne peut correctement fonctionner que sur une gamme de température restreinte. Ainsi, à des températures trop différentes de la température de 37°C, les protéines humaines ne sont plus efficaces, ce qui conduit à la mort des cellules. Dans une étude qui a fait la couverture du journal Chemistry – A European Journal, des scientifiques ont étudié le fonctionnement d’une famille d’enzymes (les protéines catalyseurs de réactions chimiques) à des températures extrêmes. Ils ont ainsi montré qu’au-delà de leur stabilité, une autre variable d’ajustement est essentielle : l’énergie d’activation de la réaction chimique catalysée.

Des molécules-cage luminescentes : vers de nouveaux thermomètres nanométriques

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Les métallasilsesquioxanes, molécules-cage dans laquelle sont piégés des atomes métalliques, sont d’excellents catalyseurs pourvus de propriétés magnétiques. Les rendre luminescents serait encore plus intéressant pour de nombreuses applications. Une équipe de scientifiques russes et français a obtenu les premiers métallasilsesquioxanes en forme de cages luminescents via l’introduction d‘ions lanthanides. Selon ces travaux, qui font la couverture de Chemistry, a European Journal, ce type de composés luminescents et magnétiques pourrait à terme être utilisé par exemple pour mesurer la température locale à des échelles nanométriques ou pour stocker de l’information à l’échelle moléculaire.

Des nouveaux plastiques qui se réparent sous l’effet de la lumière

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Mr. McGuire avait vu juste en prédisant à Ben Braddock, jeune étudiant des années 1960, un avenir fantastique pour les plastiques (film Le lauréat, 1967). Il n’avait par contre pas prévu le volume des déchets plastiques non recyclés ou revalorisés, problème majeur du 21e siècle sur lequel se penchent nombre de scientifiques et industriels. Dans ce contexte, des chercheuses et chercheurs ont mis au point de nouveaux polymères auto-cicatrisables et remodelables à souhait sous l’effet d’une lumière proche infra-rouge peu coûteuse. Ces résultats, publiés dans la revue Advanced Functional Materials, offrent de nouvelles perspectives pour la revalorisation des matières plastiques.

Les carbènes pour stabiliser des nano-objets métalliques

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Les carbènes, longtemps considérés comme instables, sont aujourd’hui des molécules essentielles en chimie organique. Ils servent notamment de ligands pour les catalyseurs à base de métaux de transition. Des scientifiques français et américains en ont récemment montré une tout autre utilité : leur capacité à stabiliser des nano-objets originaux composés de quelques atomes métalliques. L’étude des propriétés de tels « clusters » tri-nucléaires (trois atomes) de cuivre, d’or ou d’argent, publiée dans la revue JACS, révèle des informations précieuses sur l’activité de surface de ces métaux, notamment dans les traitements de valorisation du CO2.

Institut écologie et environnement (INEE)

Dynamique mondiale des flux journaliers de carbone organique dissous des bassins versants vers les océans

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Les grands bassins versants de la planète constituent un système clé dans les transferts de carbone organique vers les océans car ils régissent l’activité biologique des écosystèmes estuariens, côtiers et océaniques. Pour la première fois, une étude parue dans Global and Planetary Change a estimé les flux de carbone organique dissous exportés par les grands fleuves de la planète vers les océans exportés chaque jour, ce qui permet de capturer au plus près les flux dans des bassins versants complexes sous influence anthropique ou présentant des crues rapides. 

La diversification des plantes à fleur a mené les conifères au déclin pendant les refroidissements climatiques

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Par effet de compétition pour les ressources, il est communément accepté que la radiation explosive des plantes à fleurs (angiospermes), entre 125 et 80 millions d’années (Crétacé), a eu un impact négatif sur la diversité d’autres groupes de plantes comme les gymnospermes (conifères, cycas, ginkgos). Une étude publiée dans PNAS montre que la diversité des conifères est fortement et directement liée à la diversité croissante des plantes à fleurs depuis le Crétacé, attestant ainsi du rôle de la compétition entre plantes.

L'urbanisation entraîne un printemps précoce pour les plantes mais pas pour leurs pollinisateurs

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Une équipe scientifique a estimé pour la première fois l'effet de l'urbanisation conjointement sur la phénologie des plantes à fleurs et de leurs communautés de pollinisateurs. Dans les zones plus fortement urbanisées, les plantes fleurissent plus tôt alors que les pollinisateurs ne décalent pas leurs dates d’activité, conduisant à une perturbation potentielle de leurs interactions. Ces résultats ont été publiés dans Oikos.

Mesurer l’effet de la captivité et de la domestication sur la morphologie osseuse des sangliers

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Selon des travaux parus dans les revues Scientific Reports et Evolutionary Biology, des sangliers confinés dans une réserve, subissant une modification de leur activité musculaire, présentent une topographie corticale et une morphologie crânienne distincte de celles des sangliers vivant dans leur milieu naturel. Ces résultats apportent de nouvelles perspectives d’identification des processus de domestication des animaux jusqu’ici imperceptibles par les archéozoologues.

Projet Quanta, lauréat d’une bourse ERC Synergy Grant 2020

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Le Conseil européen de la recherche vient d’attribuer une bourse ERC Synergy Grant à une équipe internationale pour étudier l’origine et l’évolution des capacités cognitives permettant à notre espèce de quantifier avec précision.

Institut des sciences humaines et sociales (INSHS)

D’où viennent les produits qui finissent dans notre assiette ? Une application à portée de tous !

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Dans le cadre d’une résidence au sein de l’Institut des systèmes complexes de Paris Île-de-France, Kaiyuan Lin, doctorant à l'université de Tokyo, coordonne, en collaboration avec des chercheurs de cet institut, des travaux portant sur la conception d’un système de traçabilité pour des réseaux d’approvisionnement alimentaire basé sur les technologies mobiles. Ces recherches viennent de donner lieu à la publication d’un article dans la revue Nature Food.

Institut des sciences de l'information et de leurs interactions (INS2I)

Assistant : l’apprentissage automatique au service de la prise de décision industrielle

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Dans une usine, la technologie ne sert pas qu’à la production, elle peut en effet se révéler un atout précieux dans la prise de décision. Le logiciel Assistant construit des jumeaux virtuels d’une entreprise, grâce à l’apprentissage automatique, afin d’optimiser chaque étape de la conception d’un produit manufacturé et de son système de production. Élaboré à l’école d’ingénieurs IMT Atlantique et au laboratoire LS2N, soutenu par le programme Horizon 2020 à hauteur de six millions d’euros, Assistant sera testé dans trois contextes industriels différents.

Les robots souples à l’honneur du prix de thèse du GdR Robotique

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Très prisés pour les tâches de précision et en chirurgie, les robots souples et mous ont besoin d’outils spécifiques pour être contrôlés efficacement. Eulalie Coevoet, qui travaille à présent pour l’université Frédéric II de Naples, a développé un système qui simule en temps réel le comportement de ces robots, et leur environnement, afin de mieux les utiliser.

Patrice Abry récompensé pour ses travaux sur les fractales

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Dépourvues d’échelles particulières dans leur structure, les fractales permettent de mieux comprendre les autres systèmes dont les comportements dynamiques ne possèdent pas non plus d’échelle de temps ou d’espace spécifique. Patrice Abry, du LPENS Lyon, utilise ce paradigme dans des applications allant de la cybersécurité à la santé publique. Il est aujourd’hui récompensé par l’Académie des sciences.

Projet de recherche international Adonis : un nouveau partenariat avec le Liban

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Fort de plus de 20 ans de collaboration, le CNRS, l’université de technologie de Compiègne et l’université libanaise créent Adonis, un projet de recherche international associant plusieurs scientifiques ayant des centres d’intérêt communs dans les domaines du contrôle, de l’analyse de données, ainsi que de la maîtrise des incertitudes. Avec pour thématique principale les approches de diagnostic et de contrôle intelligent des systèmes, ce projet est conclu pour une durée de 5 ans, et rassemble quatre partenaires.

Institut de physique (INP)

La vie ultrabrève d'états électroniques corrélés dans une molécule

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Grâce à des impulsions ultracourtes et ultrastables de rayonnement ultraviolet extrême (UVX), des physiciennes et des physiciens ont pour la première fois étudié expérimentalement la dynamique d'états excités éphémères pour lesquels une molécule isolée se comporte comme un solide en raison de forts effets de corrélation électronique. Ils ont montré que la durée de vie de ces états, dans le domaine des femtosecondes, suivait une loi générale étonnamment simple. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Physics.

Reproduire au plus près la complexité de la carapace du scarabée, une nouvelle étape dans le biomimétisme

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Imiter les carapaces mosaïquées des insectes permettrait de créer des matériaux sophistiqués pour l’optique, à condition de restituer la complexité de leur structure torsadée. Des physiciennes et physiciens de Toulouse ont inventé une conception biomimétique générique en reproduisant la carapace striée du scarabée Chrysina gloriosa. Des prototypes de tags optiques pour la cryptographie s’ajoutent à cette avancée conceptuelle. Les résultats sont publiés dans Nature Communications.

Un moulinet magnéto-optique

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Une équipe de scientifiques a démontré qu'une sphère diffusant la lumière, dotée d'une source lumineuse dans son centre, se met en rotation lorsqu'elle est soumise à un champ magnétique grâce à l'effet Hall photonique. Les résultats sont publiés dans Physical Review Letters. 

Institut national des sciences de l'Univers (INSU)

Glaciers groenlandais et niveau de la mer

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Une équipe internationale a utilisé des photographies historiques pour calculer la quantité de glace perdue entre 1880 et 2012 par les trois glaciers groenlandais Jakobshavn Isbræ, Kangerlussuaq et Helheim. La perte de masse ainsi estimée correspond à une augmentation du niveau de la mer de 8,1 mm au cours du XXe siècle. Au regard de ces résultats, les chercheurs estiment que, dans le cadre du pire des scénarios du GIEC, la perte de glace de ces trois glaciers pourrait largement dépasser les projections des modèles actuels, en raison de l’amplification arctique.

La première carte tectonique de l’Arctique

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Les régions polaires, et notamment l’Arctique, font l’objet de beaucoup d’attention dans le contexte actuel de la fonte dramatique de la calotte polaire. Dans ce contexte, il est essentiel de mieux comprendre la nature du substratum (la formation géologique sur laquelle repose l’Arctique) ainsi que les relations géologiques entre les régions polaires et les continents voisins. Pour cela, une collaboration internationale a décidé de réaliser, en 2004, une carte tectonique de l'Arctique. Celle-ci vient de voir le jour !

L’impact radiatif et climatique des aérosols de feux de biomasse en Afrique tropicale

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Chaque année en Afrique centrale, entre juin et octobre, les feux de forêt émettent dans l’atmosphère de grandes quantités d’aérosols de brûlis, lesquels ont la particularité d’absorber le rayonnement solaire, contrairement aux aérosols sulfatés. Des chercheurs viennent de montrer que ces feux induisaient une forte augmentation de la quantité d’énergie solaire captée au sommet de l’atmosphère au-dessus d’une grande partie de l’océan Atlantique Sud. Les conséquences climatiques d'une telle situation pourraient être nombreuses.

Une pollution atmosphérique au mercure inégale entre les hémisphères nord et sud

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Les activités humaines ont libéré de grandes quantités de mercure dans l'environnement. Une équipe internationale a exploré l’évolution millénaire de l'enrichissement en mercure dans les hémisphères nord et sud. Les chercheurs constatent que l'atmosphère de l'hémisphère nord s'est enrichie en mercure d’un facteur 16 depuis le XVe siècle, soit trois fois plus qu'estimé jusque-là pour la pollution mondiale, alors que celle de l’hémisphère sud ne s’est enrichie que d’un facteur 4. Cette différence serait due à des émissions anthropiques plus faibles et à un niveau naturel de dépôts plus élevé.

Vers une meilleure compréhension des émissions de protoxyde d’azote en Afrique

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Une équipe internationale a caractérisé les émissions de protoxyde d’azote (N2O) d’un site sahélien de prairies semi-arides au Sénégal et de parcelles agricoles en milieu tropical humide au Kenya. Cette étude a montré que les contenus en eau et en nitrate du sol étaient les facteurs qui avaient le plus d’impact sur les émissions de N2O et que les surfaces agricoles émettaient plus de N2O que les savanes, bien que leurs superficies soient moins étendues.

Directeur de la publication : Antoine Petit
Directrice de la rédaction : Sophie Chevallon
Responsable éditoriale : Priscilla Dacher
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Comité éditorial : Christophe Cartier Dit Moulin, Stéphanie Younès, Anne-Valérie Foillard-Ruzette (INC) ; Floriane Vidal, Elodie Vignier (INEE) ; Marine Charlet-Lambert, Jean-Michel Courty, Pascale Roubin, Marie Signoret (INP) ; Pétronille Danchin, Emmanuel Royer (INSMI) ; Emmanuel Jullien, Perrine Royole-Degieux (IN2P3) ; Carole Mainguy, Aurélie Meilhon, Pierre Netter, Conceicao Silva (INSB) ; Armelle Leclerc, Nacira Oualli (INSHS) ; Chloé Rimailho, Chloé Rocheleux (INSIS) ; Célia Esnoult, Laure Thiébault (INS2I) ; Dominique Armand, Anne Brès, Marie Perez (INSU).