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La lettre d'info des Instituts du CNRS
Flèche gauche Édition du 02/03/2021
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)

Certaines odeurs ont le pouvoir d’agir comme des récompenses sur notre cerveau

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Pourquoi sommes-nous tellement attirés par certaines odeurs ? Une étude publiée dans la revue Current Biology montre que des odeurs plaisantes peuvent agir comme des récompenses sur notre cerveau. Cette propriété particulière des odeurs serait due à une connexion privilégiée entre deux régions cérébrales, le bulbe olfactif qui traite le caractère plaisant des odeurs et le tubercule olfactif, structure clé du circuit de la récompense. La mise en jeu de ce réseau permettrait la libération de dopamine, comme le font des éléments bénéfiques naturels, comme la nourriture, ou artificiels, comme les drogues. Ces résultats obtenus chez la souris ont été confirmés chez l’Homme, montrant que ce processus est conservé entre les espèces.

Consensus sur les astrocytes, partenaires des neurones dans les maladies cérébrales

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Le changement des astrocytes en astrocytes réactifs est un mécanisme commun à de nombreuses maladies affectant le système nerveux central. Pourtant, cette réponse reste mal comprise et fait l’objet de confusions et de controverses. Dans cet article publié en tant que premier Consensus Statement dans la revue Nature Neuroscience, 81 chercheurs de 22 pays s'accordent sur les définitions et la nomenclature des astrocytes réactifs. Ils analysent certaines conceptions simplistes et débats concernant ces cellules et donnent des recommandations pour les futures recherches dans ce domaine.

La mécanique des tissus biologiques révèle comment le collectif peut prendre le pas sur l’individuel

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Beaucoup de tissus biologiques sont composés de cellules épithéliales qui fonctionnent collectivement. Ces cellules adhèrent à la matrice extracellulaire et à leurs voisines en transmettant des forces mécaniques. Cette mécanique de l’adhésion joue un rôle particulièrement important dans la morphogénèse, la progression tumorale ou encore la cicatrisation. Les monocouches de cellules épithéliales présentent des propriétés d’alignement analogues à celles des cristaux liquides. En utilisant cette analogie, les chercheurs ont montré que l’organisation des monocouches épithéliales résultait du couplage entre les forces exercées au niveau de la matrice extracellulaire et sur les cellules voisines. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Materials.

Les boucles d’ADN au service de la réparation du génome

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Suite à l’apparition d’une cassure double-brin dans l’ADN, la chromatine qui entoure ce dommage est modifiée sur un grand domaine de l’ordre d’un million de paires de bases, constituant ainsi un foyer de réparation qui permet la prise en charge de la cassure. En étudiant l’organisation spatiale de la chromatine par des techniques de capture de conformation des chromosomes, les scientifiques ont montré que les domaines génomiques riches en interactions appelés TAD sont des unités fonctionnelles de la réponse aux cassures de l’ADN. Ces travaux, publiés dans la revue Nature, mettent en évidence que le processus d’établissement des TAD par extrusion de boucle joue un rôle majeur dans la formation rapide de ces foyers favorables à la réparation de l’ADN.

Prévention de l’obésité et du diabète : une nouvelle piste identifiée dans le cerveau

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Comment prévenir les troubles métaboliques liés au vieillissement et à l’obésité, tel que le diabète de type 2 ? De récents travaux ont permis d’identifier une nouvelle piste prometteuse : la signalisation Sonic hedgehog présente dans certaines cellules du cerveau, les astrocytes. Cette étude, menée chez la souris, est publiée dans la revue Molecular Metabolism.

Une enzyme de plante détournée pour lutter contre des virus

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Les virus de plante sont responsables de pertes de rendement agricole considérables à travers le monde. Les scientifiques ont mis au point une nouvelle approche biotechnologique qui consiste à relocaliser dans le cytosol une nucléase de plante afin de couper l’ARN génomique de certains virus, et ainsi de bloquer leur réplication. Cette étude est publiée dans la revue Nature communications.

Institut de chimie (INC)

Du fer pour des cellules solaires plus écocompatibles

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Les matériaux photoactifs, utilisés dans les OLEDs, l’imagerie médicale ou certains dispositifs photovoltaïques, utilisent fréquemment des complexes à base de métaux nobles, rares et chers, qui freinent leur production à grande échelle. D’où l’idée de remplacer ces métaux par du fer, abondant et non toxique, donc plus écocompatible, mais dont les complexes sont a priori peu photoactifs. Des scientifiques ont mené une étude, publiée dans le Journal of Materials Chemistry A, qui décrit un nouveau système à base de fer dont l’efficacité photovoltaïque atteint 1,5 %, un record encore jamais obtenu en utilisant ce métal peu coûteux.

Institut écologie et environnement (INEE)

Le réseau écologique sombre, un nouveau concept pour lutter contre la pollution lumineuse

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Afin que la menace représentée par la pollution lumineuse soit mieux prise en compte dans les politiques de préservation de l’environnement, une équipe de chercheurs vient de publier un article dans la revue Ecology and Society présentant le concept de "réseau écologique sombre". Ce concept permet d’intégrer les processus écologiques associés aux paysages nocturnes dans les stratégies de conservation de la biodiversité et la lutte contre la pollution lumineuse.

Les liaisons dangereuses entre polluants chimiques et microbiote urbain

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Une étude publiée dans la revue Science of the Total Environment montre que les dépôts urbains s’accumulant à la surface des routes et trottoirs favorisent l’émergence de microbiotes façonnés par la pollution, dont l’occurrence de bactéries pathogènes opportunistes de l’Homme et de phytopathogènes.

Les Néandertaliens les plus méridionaux au Proche-Orient

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L’analyse d’une dent humaine fossile et d’outils en pierre taillée provenant de la grotte de Shukbah, en Israël, révèle la présence des Néandertaliens les plus au sud identifiés jusqu’ici. Les fossiles retrouvés sont associés à des outils taillés selon la technologie dite "Levallois nubienne", jusqu’à présent uniquement liée aux humains anatomiquement modernes. Cette étude est parue dans la revue Scientific Reports.

Les oiseaux marins détoxifient le mercure ingéré dans leur alimentation

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Une étude récente publiée dans Environmental Science and Technology sur le pétrel géant, considéré comme le vautour des mers australes, montre que les oiseaux marins sont capables de détoxifier le méthylmercure grâce au sélénium. Ce faisant, ils forment dans leurs tissus un composé minéral inerte non toxique, la tiémannite (séléniure de mercure).

Les plantes hôtes, moteurs de la diversification des insectes phytophages ?

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Des travaux sur l’origine de la méga-diversité des insectes phytophages, comme les papillons, suggèrent que leur succès évolutif pourrait être lié aux changements récurrents de plantes hôtes (ressource alimentaire). Ces changements ont laissé des traces d’adaptations génétiques dans leurs génomes et sont aussi associés à des accélérations de diversification. Les résultats sont parus dans Nature Communications.

 

Mieux comprendre la diversité génétique à l’échelle mondiale pour mieux la conserver

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Dans un article paru dans Nature Communications, des scientifiques analysent pour la première fois la distribution de la diversité génétique chez plus de 8 000 populations de plantes et d’animaux à l’échelle du globe. Ils démontrent une distribution très hétérogène de cette diversité entre les espèces et les espaces, qui résulte de nombreux facteurs. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour la conservation de la biodiversité à l’échelle planétaire.

Institut des sciences humaines et sociales (INSHS)

Le plan de relance européen sera-t-il efficace ?

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Au cœur du rapport "Beyond the Coronavirus Crisis: Investing for a Viable Future" récemment publié par l’European Economic Advisory Group (EEAG), le plan de relance économique "Next Generation EU" (NGEU) a été adopté par le Parlement européen le 10 février 2021. Mais ce plan de relance pourra-t-il faire face efficacement aux conséquences économiques de la crise sanitaire liée au coronavirus ? Les auteurs et autrices du rapport — parmi lesquels Cecilia García-Peñalosa, directrice de recherche CNRS au laboratoire Aix-Marseille sciences économiques — émettent critiques et recommandations.

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

L’informatique sociale de Sihem Amer-Yahia lui vaut la médaille d’argent du CNRS 2020

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L’explosion des réseaux sociaux a mis l’utilisateur au cœur d’Internet, générant ainsi une immense quantité des données sur les goûts et les caractéristiques de chaque personne. Sihem Amer-Yahia, directrice de recherche CNRS dans un laboratoire grenoblois, récupère et décortique ces informations dans une optique d’analyse sociale, ouvrant un regard neuf sur les comportements et les discriminations sur la toile.

Nathanaël Jarrassé médaillé de bronze du CNRS 2020 pour ses travaux sur les prothèses et exosquelettes

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Entre ingénierie et robotique, Nathanaël Jarrassé conçoit des systèmes d’assistance au geste et à la mobilité à destination de personnes en situation de handicap. En décodant des signaux physiologiques et la gestuelle corporelle, ses créations s’adaptent pour comprendre plus facilement les actions qui leur sont demandées et améliorer le confort des utilisateurs.

Pérenniser et amplifier la collaboration scientifique franco-libanaise

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Lancé officiellement en novembre dernier, l'International Research Projet (IRP) Adonis (Approches de diagnostic et de contrôle intelligent des systèmes) associera durant cinq ans (2020-2024) des scientifiques du CNRS, de l'Université de technologie de Compiègne et de l'Université libanaise. Ce programme de recherche international entend consolider une collaboration fructueuse débutée il y a plus de 20 ans dans les domaines du contrôle, de l’analyse des données et de la maîtrise des incertitudes.

Une IA qui apprend à parler comme les bébés

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Des scientifiques de l’Etis apprennent à une intelligence artificielle à parler en s’inspirant de la manière dont les enfants en bas âge intègrent le langage. Ce système est basé sur des boucles d’écoute d’un modèle, d’essai de prononciation et d’une écoute interne pour comprendre comment s’améliorer. Publiés dans la revue PloS Computational Biology, ces travaux permettent de s’affranchir des volumineuses bases de données utilisées dans l’apprentissage de nombreuses IA.

Institut des sciences de l'ingénierie et des systèmes (INSIS)

Le rôle surprenant de l’eau dans le séchage du bois

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L’étape cruciale du séchage du bois repose sur des mécanismes mal connus, où intervient de l’eau sous forme liquide dans les cavités, ou lumens, des cellules, mais aussi de l'eau adsorbée dans ses parois. Des chercheurs et des chercheuses du laboratoire Navier, du synchrotron Soleil et du Laboratoire de mécanique et génie civil ont montré que l’eau adsorbée servait de "pont" pour que l’eau liquide puisse s’extraire des lumens du bois, lui permettant ainsi d’atteindre la surface et de s’y s’évaporer. Ces travaux pourraient aboutir aux premiers modèles physiques du séchage du bois.

Institut national des sciences mathématiques et de leurs interactions (INSMI)

Des niveaux d'énergie quantiques aux gaz de Riesz

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Au détour d'un cours de mécanique quantique, matière riche en énoncés surprenants, il est possible d'entendre que "les niveaux d'énergie des systèmes quantiques se repoussent les uns les autres". Sachant que, dans le formalisme quantique, ces niveaux correspondent aux valeurs propres de l'opérateur hamiltonien qui encode les interactions physiques, cela revient-il à dire qu'il y a, dans la nature, des valeurs propres qui se repoussent ? Thomas Leblé, lauréat du prix Claude-Antoine Peccot 2019-2020, chercheur au CNRS au laboratoire Mathématiques appliquées à Paris 5, retrace l'histoire de ces recherches.

Les travaux d’Anna Erschler, médaille d’argent du CNRS 2020

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Anna Erschler est directrice de recherche au CNRS, affectée au Département de mathématiques et applications de l’École normale supérieure – PSL. Elle figure parmi les lauréates et lauréats 2020 de la médaille d’argent du CNRS. Son domaine de recherche est la géométrie des groupes, qu’elle aborde en particulier sous un aspect probabiliste, établissant un lien entre des propriétés géométriques des groupes et les marches aléatoires sur ces groupes.

Institut de physique (INP)

Dans l’univers, les glaces se forment moins facilement qu’on le croit

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En reproduisant en laboratoire certaines des conditions du milieu interstellaire, des scientifiques montrent dans cette étude que la taille des grains de poussière interstellaire joue un rôle important dans la probabilité d'adsorption des gaz sur ces grains. Cette donnée est essentielle pour la modélisation de la croissance des glaces cosmiques et la compréhension des observations astrophysiques. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Astronomy.

Déplacer un objet macroscopique grâce à un système quantique

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Des chercheurs sont parvenus à mettre en mouvement un oscillateur mécanique de 18 µm de long en excitant optiquement un atome artificiel unique intégré en son sein. Cette étude ouvre la voie à l’émergence d’interfaces reliant le domaine quantique au monde classique. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Nanotechnology.

Première génération contrôlée d'un gaz dense de solitons

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Des chercheurs sont parvenus à générer et mesurer les propriétés hydrodynamiques d'un gaz composé non pas de particules atomiques ou moléculaires mais de solitons, des ondes non-linéaires. Ces travaux sont publiés dans la revue Physical Review Letters.

Une nouvelle voie pour les composants spintroniques

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La spintronique offre des solutions nouvelles à la réalisation de composants "mémoire et logique" basés sur le transport d’aimantation par des courants d’électrons dits courants de spin. Les physiciennes et les physiciens démontrent ici une nouvelle façon de contrôler l’aimantation des dispositifs en générant ces courants à l’intérieur de matériaux magnétiques sans l'intervention de métal lourd externe. Ces résultats sont publiés dans la revue Advanced Materials.

Institut national des sciences de l'Univers (INSU)

Covid-19 : le confinement a réduit l’ozone atmosphérique dans l’hémisphère Nord

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Pendant la période du premier confinement au printemps et en été 2020, l'ozone dans la troposphère libre (entre 1 et 8 km d’altitude) a été réduit de 7 % au-dessus de l'hémisphère Nord. Rappelons qu’un excès d'ozone peut provoquer des problèmes respiratoires chez l'humain et les animaux, endommager les plantes et réduire les rendements des cultures. Ces concentrations ont atteint des niveaux non observés depuis la fin des années 1970, alors que l’amélioration constante des processus industriels n’avait fait que stabiliser la croissance de l’ozone depuis cette période.

Découverte d’un cimetière d’étoiles

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À la recherche d’un trou noir massif au centre de l’amas d’étoiles NGC 6397, deux scientifiques ont découvert une grosse masse invisible, dont la plus grande partie pourrait être constituée de petits trous noirs formés à la fin de la vie d’étoiles très massives. Cette conclusion découle de l’hypothèse selon laquelle les trous noirs ne s’échappent généralement pas de l’amas. Cette découverte laisse à penser que les ondes gravitationnelles, observées grâce aux détecteurs terrestres Ligo et Virgo, pourraient être causées, en grande partie, par des fusions de trous noirs dans le cœur de ces amas globulaires.

Démystifier les idées reçues sur le changement climatique

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Certaines idées reçues sur le climat ont la peau dure ! L’Institut national des sciences de l’Univers (Insu) du CNRS s’est associé au site Bonpote.com pour démystifier les plus tenaces d’entre elles. Consensus sur le changement climatique, liens entre climat et activités humaines, fontes de glaciers, relations entre événements extrêmes et changement climatique… Chaque semaine, une idée reçue fait l’objet d’un article, écrit à plusieurs mains avec les chercheurs les plus pointus du domaine, et publié sur Bonpote. Chaque article est ensuite résumé en sketchnote sur le site de l’Insu.

Le sommet des volcans, un indicateur de la dangerosité d’une éruption ?

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Le volcan Merapi, en Indonésie, voit régulièrement des dômes de lave s’accumuler à son sommet. Des scientifiques ont développé des stations d’observation afin d’étudier l’activité d’un dôme pendant un an, en 2018-2019. Les résultats montrent que la forte pente qui borde le sommet du volcan au sud-est ne permet pas au dôme de croître. En arrivant sur la pente, le dôme se déstabilise quotidiennement par petits volumes qui ne représentent pas une menace pour les populations avoisinantes. Ainsi, la forme du sommet jouerait directement sur les menaces éruptives et une simple estimation des pentes du dôme et du sommet permettrait d’anticiper les futures destructions.

Pourquoi la banquise s’étend-elle en Antarctique de l’Est ?

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Au cours de ces dernières décennies, la banquise s’est étendue au large de l’Antarctique de l’Est, et ce malgré la tendance au réchauffement climatique global. Dans une nouvelle étude, des scientifiques montrent que la banquise a connu, durant les deux derniers millénaires, une forte variabilité naturelle due aux changements d’apports de chaleur par les circulations atmosphérique et océanique. Ces changements sont la conséquence de l’interaction des deux modes climatiques que sont l’Enso et le Sam. Lorsque l’Enso est dans sa phase dite de La Niña et que le Sam est dans sa phase dite positive, le moindre apport de chaleur depuis les basses latitudes, couplé à des vents descendants plus puissants, conduit à l’expansion de la banquise antarctique.

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