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La lettre d'info des Instituts du CNRS
Flèche gauche Édition du 12/06/2018
En direct des labos

Nouvelles publications scientifiques, créations de laboratoires, annonces de prix, brevets... 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)

La symbiose fixatrice d’azote : ce que nous apprend le séquençage des génomes

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L’azote est un élément essentiel pour tout organisme vivant. Les légumineuses comme le haricot ou le soja obtiennent l’intégralité de l’azote dont elles ont besoin via une symbiose racinaire. Une étude récente, publiée dans la revue Science et basée sur la comparaison de 37 génomes dont 10 nouvellement séquencés, montre que malgré l’avantage évident apporté par cette symbiose, celle-ci a été perdue de multiples fois au cours de l’évolution, suggérant une fragilité encore méconnue de cette association.  

Péricytose dans le cerveau épileptique

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Les péricytes sont des cellules situées sur la paroi externe des vaisseaux capillaires. Une étude d’imagerie dynamique transcrânienne chez la souris a permis d’établir une restructuration fonctionnelle de ces cellules sur le système vasculaire cérébral suite à l’induction d’un état épileptique. Les dysfonctionnements hémodynamiques et hémorragiques associés sont efficacement traités avec du PDGF-BB, un facteur trophique spécifique des péricytes.

Une nouvelle méthode pour le diagnostic rapide et peu onéreux des maladies génétiques

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Une équipe de chercheurs lillois vient de développer une nouvelle méthode de séquençage du génome humain qui optimise en termes de temps et de coûts la détermination des mutations causales de maladies génétiques. Testée avec succès dans l’obésité extrême de l’enfant associée à une déficience intellectuelle, cette nouvelle méthodologie appelée CoDE-seq permet en une seule étape le séquençage des mutations ponctuelles de tous les gènes, et la détection très précise des délétions et duplications chromosomiques (appelées CNV). Ces résultats ont été publiés dans Molecular Metabolism.

Un nouveau mécanisme d'activation de l'expression des gènes chez Mycobacterium tuberculosis

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Chez les bactéries, la sous-unité sigma de l'ARN polymérase contrôle la reconnaissance des promoteurs et l'initiation de la synthèse de l'ARN. En utilisant une méthode de transfert d'énergie, les chercheurs ont démontré que la bactérie responsable de la tuberculose, Mycobacterium tuberculosis, utilise un mécanisme d'activation transcriptionnelle encore inconnu : dans ce processus, l'ARN polymérase conserve la sous-unité sigma en conformation inactive "fermée" sauf si elle est stabilisée en conformation active "ouverte" par la protéine activatrice RbpA. Cette étude a été publiée dans la revue ScienceAdvances.

Institut de chimie (INC)

Des aimants pour accélérer le transfert d’électrons dans les nanotubes de carbone

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Une équipe internationale a découvert un moyen de contrôler le transport des électrons dans des réseaux composés des plus petits conducteurs électriques connus : les nanotubes de carbone. En fixant chimiquement sur ces nanotubes des nanoparticules magnétiques de gadolinium, un élément des terres rares, les chercheurs ont modifié les propriétés magnétiques et électriques du matériau, comme sa résistance qui augmente à très basse température. Des caractéristiques qui pourraient trouver des applications dans le domaine de la nanoélectronique. Ces travaux réalisés en collaboration entre plusieurs universités sud-africaines, le Max Planck Institute de Dresde et le Cirimat ont été publiés dans Scientific Reports.

Glycosciences : vers des biocapteurs pour identifier les groupes sanguins

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Créer des biocapteurs modulaires à usage médical pour nos groupes sanguins ? C’est désormais envisageable puisque des chercheurs du Centre de recherches sur les macromolécules végétales et du Centre de biotechnologie industrielle autrichien sont parvenus à rendre spécifique à certains groupes sanguins le récepteur qu’une bactérie utilise pour se lier aux cellules humaines, grâce à l’ajout d’acides aminés non naturels. Ces récepteurs pourront être inclus dans des capteurs pour identifier les groupes sanguins. Cette approche de glycosciences a été publiée dans la revue ACS Chemical Biology.

Information quantique : les terres rares ont la vie longue !

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Les systèmes nanométriques contrôlés par la lumière apportent des fonctionnalités clés aux technologies quantiques de communication, de calcul et de détection. Un défi majeur reste cependant d’étendre le temps pendant lequel ces systèmes peuvent être utilisés. Des chercheurs de l'Institut de recherche de chimie Paris ont montré que les états quantiques de certaines terres rares insérées dans des nanoparticules peuvent être contrôlés optiquement et atteindre des durées de vie de plusieurs millisecondes à basse température. Cette possibilité remarquable pour un nanomatériau pourrait permettre de concevoir de nouvelles interfaces pour les technologies quantiques. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Communications.

"Make our planet great again" : focus sur des lauréats chimistes

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Le programme "Make our planet great again" permet à nos laboratoires d’accueillir des chercheurs ne résidant pas sur le territoire national et désirant développer en France des projets de recherche de haut niveau pour faire face aux changements climatiques et planétaires. Alors que le deuxième appel à projets vient de dévoiler ses lauréats, des chimistes venus d’Allemagne, d’Italie et des États-Unis prennent leurs marques dans nos laboratoires. Découvrez nos entretiens.

Unifertex : une avancée majeure dans le domaine de la culture des micro-organismes

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Les micro-organismes, bactéries et champignons filamenteux, constituent une source inépuisable de composés bioactifs qui trouvent des applications dans notre quotidien, principalement en tant que médicaments. Leur culture sur milieu solide offre la perspective d’accéder à une riche diversité de nouvelles molécules. Les chercheurs de l’Institut de chimie des substances naturelles se sont associés à l’entreprise Pierre Guérin Technologies pour développer un réacteur pilote de nouvelle génération. Ce fermenteur, nommé Unifertex, présente l’originalité de permettre la culture parallèle des micro-organismes en phase aqueuse mais aussi sur support solide. Doté d’accessoires d’échantillonnage, d’automatismes et de logiciels de pilotage dédiés, Unifertex a été développé dans le cadre du projet Tascmar, un projet H2020 coordonné par le CNRS.

Institut écologie et environnement (INEE)

Décryptage du chemin évolutif de l’agent du paludisme le plus meurtrier

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L’itinéraire de l’évolution du parasite humain le plus virulent, Plasmodium falciparum responsable du paludisme, vient d’être révélé. Il appartient à la famille des agents paludéens nommés Laverania qui infectent uniquement l’homme et les grands singes africains, chimpanzés et gorilles. Ces résultats publiés dans la revue Nature Microbiology, fruit d’une collaboration internationale, montre que l’émergence de ce parasite spécifique à l’homme est plus récente que l’on ne le pensait.

Des sédiments révèlent l’histoire de l'exploitation minière dans les Balkans depuis l’âge du Bronze

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En analysant les sédiments d'une tourbière de l'ouest de la Serbie, des chercheurs ont montré que la pollution anthropique au plomb n’a cessé de croître depuis l'âge de Bronze. Cette augmentation, régulière tout au long des périodes romaines et byzantines jusqu'à la période médiévale, suggère le rôle clé des Balkans dans l'exploitation des ressources minérales en Europe au cours des 5 600 dernières années. Ces travaux sont parus dans la revue PNAS.

Les albatros sont les oiseaux les plus contaminés par le mercure

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Le mercure est présent à des concentrations alarmantes chez l’ensemble des albatros à l’échelle mondiale. C’est ce que révèle une étude exhaustive publiée dans Environmental Pollution. L’augmentation des émissions anthropiques de mercure constitue une menace de plus pour ces géants des mers déjà affectés par la mortalité liée aux pêcheries, les maladies infectieuses et les prédateurs introduits.

Mettre les poissons d’Amazonie en bouteille, c’est (presque) possible !

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La Guyane française abrite près de 400 espèces de poissons d’eau douce, soit cinq fois plus que la France métropolitaine. Une équipe de chercheur vient de montrer que l'ADN des poissons présent en suspension dans l'eau des rivières permet de réaliser l'inventaire de cette biodiversité sans capture destructives, comme des filets qui blessent les poissons. Cette étude publiée dans la revue Molecular Ecology Resources ouvre de nombreuses possibilités de recherche sur les poissons et de nouvelles voies pour la gestion de l’environnement en milieu tropical.

Un nouvel algorithme pour extraire et analyser les duplications segmentaires de n’importe quel génome

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Des chercheurs ont développé Asgart, un nouvel algorithme qui permet d’extraire, d’analyser et de visualiser les duplications pour des génomes complets. Comparé aux outils existants, il est économe tant en utilisation de processeur qu’en mémoire, ouvrant la voie à des études de génomique comparative ambitieuses et plus "vertes". Cette étude a été publiée dans la revue Bioinformatics.

Institut des sciences humaines et sociales (INSHS)

Le projet Tradaphasia dédié à la démutisation, lauréat du 21e Trophée Handicap MNH : mobiliser et agir

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Le carnet de recherche Tradaphasia, hébergé sur la plateforme Hypothèses du portail OpenEdition, a remporté le prix Coup de cœur du jury au 21e Trophée Handicap MNH : mobiliser et agir. Ce projet, qui s’appuie sur la neurolinguistique et l’orthophonie, consiste à mettre à disposition et en libre accès à tout le personnel médical et paramédical concerné des outils numériques innovants visant à faciliter la reprise de parole de leurs patients devenus mutiques suite à un accident vasculaire cérébral.

Un partenariat pour développer l'accès ouvert dans l'édition scientifique en langue française

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Dans le cadre de sa politique de développement de la science ouverte, OpenEdition annonce la signature d’un partenariat avec Knowledge Unlatched, initiative d’ampleur internationale en faveur de l’accès ouvert, fondée sur une logique de coopération entre bibliothèques et éditeurs.  Le 2 mai 2018, les deux partenaires ont présenté OpenEdition Books Select, le premier programme de financement collaboratif portant sur un bouquet d’ouvrages d'éditeurs majeurs francophones en sciences humaines et sociales. La sélection inclut 30 livres, dont 10 titres à paraître entre fin 2018 et début 2019.

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

Transport optimal de sable avec une pelle et un seau, de nouveaux outils pour l’analyse statistique de données ?

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Au 18e siècle, Gaspard Monge a amorcé l’étude d’un problème très concret : le déplacement d’un tas de sable à moindre coût. En utilisant des résultats récents sur les aspects numériques de la théorie du transport, Jérémie Bigot et ses collaborateurs ont adapté l’analyse en composantes principales à des situations où la méthode existante ne pouvait pas s’appliquer. Cette adaptation repose sur la notion de géodésique, c’est-à-dire de plus court chemin, dans des espaces appropriés.

Institut de physique (INP)

Comment nos bronches évacuent le mucus

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En reconstituant in vitro un tissu bronchique, des chercheurs ont mis en évidence à l’échelle centimétrique une organisation spontanée des cellules ciliées à l’origine d’un mouvement circulaire du mucus. Ces résultats sont publiés dans la revue Scientific Reports.

Comprendre l’excellent rendement de certaines photoréactions chimiques

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Une photoréaction semblable à celle de la rhodopsine, le photodétecteur de la vision, a été reproduite dans une molécule synthétique. Cela ouvre la voie à l’optimisation de la fonction moléculaire, grâce à l’exploitation de la cohérence quantique, au cœur du mécanisme de ces réactions. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Communications.

La diffusion ultrarapide du méthane à l’interface des clathrates de glace

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Une équipe de chercheurs vient de montrer que pendant la coexistence de deux structures de clathrate de glace, les molécules de méthane diffusent remarquablement vite. Ce résultat représente une avancée majeure dans l’étude des propriétés physiques des hydrates de méthane et pourrait trouver une application dans le contexte de l’extraction de méthane des couches d’hydrates naturellement présentes sur Terre. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Communications.

Une nouvelle source laser pour la microscopie bicolore à grande profondeur

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Une nouvelle source laser, permettant de visualiser en microscopie à trois photons des protéines fluorescentes vertes et rouges simultanément, vient d’être développée. Les chercheurs ont appliqué cette approche pour la première fois à l’imagerie in vivo du cerveau de poisson adulte. Ces résultats sont publiés dans la revue Light: Science and Applications.

Un nouveau regard sur la dynamique de cristallisation

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En observant en temps réel le dépôt de molécules de pérylène sur un substrat d’argent, les chercheurs ont pu mettre en évidence les mécanismes de cristallisation conduisant à une interface organique-inorganique de grande qualité. Ces résultats sont publiés dans la revue The journal of physical chemistry letters.

Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3)

LHC : une mesure inédite révèle l’affinité du boson de Higgs avec le quark top

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Après la découverte du boson de Higgs en 2012, une nouvelle étape majeure vient d'être franchie au LHC dans la compréhension du mécanisme qui confère une masse aux particules élémentaires. Les résultats des expériences Atlas et CMS, compatibles entre elles et présentées aujourd’hui lors de la conférence LHC Physics à Bologne, confirment la forte interaction entre la particule élémentaire de matière la plus lourde, le quark top, et le boson de Higgs. Cette mesure inédite jusqu’à ce jour, qui a été menée avec de nombreux scientifiques français de l’IN2P3 du CNRS et de l’Irfu du CEA, ouvre des pistes pour la recherche d’une nouvelle physique.

LSST : le système de changeur de filtre inauguré

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Le 15 mai dernier a eu lieu l’inauguration du prototype du système de changeur de filtres, l’une des pièces maîtresses de la caméra du télescope LSST. Cette prouesse technique est le fruit d’une collaboration entre cinq laboratoires du CNRS pour ce projet unique dans lequel la France joue un rôle très particulier aux côtés des États-Unis et du Chili.

Institut national des sciences de l'Univers (INSU)

Causes de la variabilité du réchauffement climatique depuis la fin du 19e siècle

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Le ralentissement du réchauffement climatique, au début des années 2000, a attiré l'attention des médias et suscité un intérêt scientifique considérable. Les travaux d’une équipe internationale, menée par le Met Office et comprenant un chercheur de l’Institut Pierre-Simon Laplace, confirment et précisent que les facteurs dominants dans ce ralentissement sont la combinaison d’une phase négative de l’oscillation interdécennale du Pacifique, d’une irradiation solaire légèrement réduite et d’un effet de refroidissement dû aux éruptions volcaniques. Ces résultats montrent également que le forçage anthropique reste de loin le facteur le plus important du changement climatique à long terme.

Diminution significative du trou d’ozone en Antarctique

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Une équipe internationale a analysé l'évolution de la colonne intégrée d’ozone à l'intérieur du vortex antarctique de 1980 à 2017, pour le mois de septembre et la période de destruction maximale de l’ozone (15 septembre - 15 octobre). Ils ont ainsi pu confirmer l’augmentation significative du contenu intégré d’ozone pour le mois de septembre, et surtout mettre pour la première fois en évidence une augmentation de ce contenu durant la période de destruction maximale. Ils ont également pu confirmer ce rétablissement de l'ozone antarctique à partir d’autres paramètres, dont notamment la diminution de l’occurrence des très faibles valeurs d’ozone.

L’adaptation des communautés microbiennes en réponse à l’évolution physicochimique des surfaces minérales

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Le renouvellement des stocks de nutriments inorganiques des sols - menacés sur le long terme par l’activité humaine - pourrait ne pas être maintenu par la seule dissolution des minéraux des roches, car celle-ci décroît à mesure que les surfaces minérales "vieillissent". Ce processus est-il inexorable ? Des chercheurs ont exploré la piste microbienne et démontré que, malgré un effet significatif sur le processus de dissolution et des signes tangibles d’adaptation au substrat minéral, les bactéries issues d’un sol forestier ne parviennent pas à rétablir en quelques semaines la vitesse de dissolution initiale de minéraux vieillis.

L'origine des diamants terrestres

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Quid de la croissance des diamants issus des profondeurs terrestres ? Bien qu’il soit aujourd’hui admis que les diamants sont issus de fluides profonds, de nombreuses questions restent encore en suspens : quelle est la nature de ces fluides, leur composition, leur origine ? Pourquoi les diamants ont-ils des morphologies différentes ? Quel est leur mécanisme de croissance, est-il le même partout dans le manteau terrestre ? Pour tenter de répondre à ces questions, une équipe franco-canadienne a utilisé une approche expérimentale originale faisant appel à des expériences à hautes pressions et températures, et à des caractérisations par nanoSIMS. Elle a ainsi pu montrer que les diamants sont formés à partir de carbonates dissous dans deux types de fluides, aqueux et silicatés, et permet ainsi de comprendre la croissance des diamants de la lithosphère de la Terre, à 150-200 km de profondeur.

Un maser interstellaire révélé grâce à des calculs quantiques

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Une équipe franco-américaine composée d'un chercheur de l’Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, en collaboration avec des scientifiques du Laboratoire ondes et milieux complexes et de l’université de Virginie, vient de déterminer avec précision les probabilités de transitions collisionnelles d’une molécule organique, la méthanimine, grâce à des calculs quantiques. Ce travail théorique a permis d’expliquer la signature spectrale à 5.29 GHz de cette molécule découverte en 1973 dans le centre galactique : il s’agît d’un effet maser. Ce résultat ouvre la voie à la détection de nouvelles molécules organiques dans le milieu interstellaire.

Directeur de la publication : Antoine Petit
Directrice de la rédaction : Brigitte Perucca
Responsable éditorial : Julien Guillaume
Secrétaires de rédaction : Priscilla Dacher, Véronique Étienne, Alexiane Agullo, Fabienne Arpiarian
Comité éditorial : Christophe Cartier Dit Moulin, Sophie Félix, Stéphanie Younès (INC) ; Floriane Vidal, Elodie Vignier (INEE) ; Marine Charlet-Lambert, Jean-Michel Courty, Marie Signoret (INP) ; Pétronille Danchin, Emmanuel Royer (INSMI) ; François Mercier, Perrine Royole-Degieux, Robin Lambert (IN2P3) ; Marina da Silva Moreira, Pierre Netter, Conceicao Silva, Aurélie Meilhon (INSB) ; Armelle Leclerc, Nacira Oualli (INSHS) ; Muriel Ilous, Chloé Rimailho (INSIS) ; Victor Haumesser Savio, Laure Thiébault (INS2I) ; Dominique Armand, Géraldine Gondinet (INSU).