Logo image de fond
La lettre d'info des Instituts du CNRS
Flèche gauche Édition du 04/09/2018
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)

Calcul et mesure de l’échauffement par optogénétique biphotonique

Vignette

Les chercheurs ont réalisé une étude numérique et expérimentale de l’échauffement induit lors de l’activation de neurones à l’aide de techniques d’optogénétique biphotonique. Cette étude repose sur une simulation, validée expérimentalement, de la diffusion de la chaleur produite par l’absorption de la lumière, après propagation et diffusion dans les tissus biologiques. L’étude, fruit d'un travail interdisciplinaire combinant des compétences en optique, physique, chimie biologie et neurophysiologie, a été publiée dans la revue Cell Reports.

Filmer la vie des virus

Vignette

L’évaluation de traitements contre les maladies virales repose sur la compréhension des mécanismes infectieux et sur l’essai, dans des conditions aussi proches que possible de la réalité, de molécules à visée thérapeutique. L’observation des virus in vivo constitue donc un gage de succès. Les chercheurs sont parvenus à adapter aux virus à ADN une technologie permettant leur observation directe au sein des cellules vivantes.

La revanche des bactériophages sur CRISPR-Cas9

Vignette

CRISPR-Cas9 - système immunitaire bactérien détourné pour l’édition de génomes - peut être inactivé par des protéines de bactériophages, les anti-CRISPR (Acrs). Une nouvelle famille d’Acrs (AcrIIA6) a été identifiée à partir de bactériophages de Streptococcus thermophilus résistants à CRISPR-Cas9 . Ces Acrs permettent aussi de réguler l’édition de gènes dans des cellules humaines. Les AcrIIA6 présentent un repliement 3D original et leur étude structure-fonction est essentielle pour comprendre leur mode d’action et développer des outils biotechnologiques. Ce travail est publié dans la revue Nature Communications.

Méiose : à force de tirer, ça casse !

Vignette

Les fuseaux méiotiques d’ovocytes de souris présentent un mode d’assemblage original, dépendant des chromosomes et de centres organisateurs de microtubules dépourvus de centrioles. Une équipe du Collège de France, en collaboration avec l’Institut Curie et l’université de Southampton, a pu modifier génétiquement l’architecture de ces centres organisateurs et par là même celle du fuseau.  Ils montrent comment la perturbation des fuseaux ovocytaires génère des anomalies structurales de chromosomes fragiles. Ce travail a été publié dans la revue The Journal of Cell Biology.

Photo-production d’hydrogène : un concurrent plutôt inattendu

Vignette

Au cours de la photosynthèse, certaines microalgues produisent de l’hydrogène, via une enzyme, l’hydrogénase, qui utilise l’énergie photosynthétique. Toutefois, l’hydrogénase est inhibée par l’oxygène produit par la photosynthèse, ce qui limite fortement les potentielles applications biotechnologiques. Des enzymes utilisant l’énergie photosynthétique pour capter l’oxygène semblaient pouvoir protéger l’hydrogénase d’une telle inhibition. Les chercheurs ont mis en évidence que ces enzymes sont en fait un frein à la production d’hydrogène. Ces résultats ont été publiés dans Plant Physiology.

STING : un facteur clé de l’immunité antivirale de la drosophile à l’Homme

Vignette

La molécule STING (STimulator of INterferon Genes) joue un rôle clé dans l’immunité antivirale chez les mammifères. Le gène STING est également présent chez les invertébrés, qui ne possèdent pas d’interférons, soulevant la question du rôle ancestral de cette molécule. Cette étude met en évidence un rôle de STING chez la drosophile dans l’immunité antivirale. Les résultats, publiés dans la revue Immunity, révèlent qu’une voie de signalisation impliquant STING régule l’infection par des virus à ARN chez cet animal qui a divergé des mammifères il y a plus de 500 millions d’années. Ils suggèrent que le rôle de STING chez l’Homme pourrait dépasser le cadre de la régulation des interférons.

Institut de chimie (INC)

De la canne à sucre pour booster les zéolithes à l’aluminium

Vignette

Cristaux d’aluminosilicates particulièrement poreux, les zéolithes sont très prisées pour la transformation du pétrole en ses nombreux dérivés. Leur efficacité augmente selon leur taux d’aluminium, une grandeur qui semblait avoir atteint ses limites. Une équipe internationale, centrée autour de l’Institut de chimie et procédés pour l’énergie, l’environnement et la santé, a cependant obtenu une nouvelle zéolithe ZSM-5 au rapport silicium/aluminium amélioré de 20 %. L’opération, décrite dans la revue Chemical Science, utilise de la biomasse renouvelable.

Des cellules humaines transformées en biocatalyseur

Vignette

Des chercheurs de l’Institut de chimie moléculaire et des matériaux d'Orsay ont conçu des enzymes artificielles ancrées à la surface de cellules humaines vivantes. Ces enzymes pourraient être utilisées à des fins thérapeutiques, produisant des composés pharmacologiques directement sur la surface de cellules spécifiques, ce qui pourrait réduire les effets secondaires. Ces résultats sont publiés dans la revue Journal of the American Chemical Society.

Des composés thérapeutiques sans métaux, économiques et écologiques

Vignette

La synthèse de composés thérapeutiques nécessite souvent l’utilisation de catalyseurs métalliques. Des équipes de l’Institut de chimie et biochimie moléculaires et supramoléculaires et du Laboratoire de chimie ont développé une méthodologie alternative, plus verte et économique, de synthèse de composés complexes d’intérêt biologique, sans utiliser de métaux. Cette synthèse repose sur l’utilisation d’éosine. Ces résultats sont publiés dans Angewandte Chemie International Edition.

Diagnostic médical : une première détection quantitative du zinc par IRM

Vignette

Alors que la répartition du zinc est mal connue dans notre organisme, des variations dans sa distribution peuvent informer du développement de pathologies comme le diabète, le cancer du pancréas ou la maladie d’Alzheimer. Des chercheurs du CNRS et de l’université de Tours ont réussi la toute première détection quantitative du zinc par IRM. Dans ces travaux publiés dans Chemical Communications, les propriétés magnétiques et radioactives des lanthanides, des terres rares, ont été utilisées pour surmonter les blocages techniques.

La catalyse à l’ADN réussit sa première synthèse totale

Vignette

La vie lui doit tout, et pourtant l’ADN n’a pas fini de se rendre utile. Les recoins de ses longues chaînes de nucléotides fournissent en effet un environnement chimique unique. Des chercheurs de l’Institut des biomolécules Max Mousseron, du laboratoire BioCIS et de l’université Queen Mary de Londres s’en sont servi pour obtenir des réactions jusque-là seulement possibles à l’état solide. Ces travaux bio-inspirés, publiés dans Angewandte Chemie, ont abouti à la première synthèse totale d’un composé naturel avec de l’ADN comme catalyseur.

Une meilleure production solaire de dihydrogène grâce aux nanoparticules de nickel

Vignette

Avec sa haute énergie par unité de masse, le dihydrogène est un vecteur idéal pour la production d’énergie. Il s’obtient par électrolyse de l’eau, une réaction qui réclame le passage d’un courant électrique entre deux électrodes : une anode et une cathode. Les anodes en silicium présentent de nombreux avantages, mais ont besoin de lumière et s’usent particulièrement vite. Des chercheurs de l’Institut des sciences chimiques de Rennes et du synchrotron Soleil ont développé une nouvelle technique pour les rendre plus efficaces, plus résistantes et moins chères. Ces travaux sont publiés dans la revue Energy & Environmental Science.

Institut écologie et environnement (INEE)

Décryptage génétique de Symbiodinium, l'algue symbiotique du corail

Vignette

Les coraux bâtisseurs de récifs tirent leur énergie d’une algue unicellulaire, Symbiodinium, qui vit en symbiose dans leurs tissus. Sans Symbiodinium, les coraux blanchissent. Pour mieux comprendre ce phénomène inquiétant, les chercheurs viennent de décrypter les génomes de deux espèces de Symbiodinium et de les comparer à des génomes d’algues apparentées mais non symbiotiques. Cette étude, publiée dans Communications Biology, révèle l’existence de tout un ensemble de gènes qui ont permis à cette petite algue de s’adapter à la symbiose.

Le génome du lièvre ibérique garde la mémoire d’un « fantôme » du passé

Vignette

Une étude internationale parue dans la revue Genome Biology montre que le lièvre ibérique possède de nombreux fragments de génome du lièvre variable, une espèce arctique pourtant non présente dans la péninsule ibérique. Certains de ces fragments ont même envahi les populations ibériques. L’étude explique comment et pourquoi de tels envahissements ont pu se produire, illustrant les conséquences positives et négatives possibles de l’hybridation interspécifique.

L’Homme continue malgré lui à aider le frelon asiatique

Vignette

La rapidité de l’expansion du frelon asiatique sur certains territoires européens est liée à son transport accidentel par l'Homme, d'après une étude publiée dans International Journal of Pest Management. Les chercheurs démontrent ainsi l’importance de mettre en place des moyens de contrôle de ce frelon invasif, notamment sur des îles méditerranéennes où la pression touristique est importante.

Mémoire de poisson rouge ou effet de la pollution ?

Vignette

De nombreuses espèces de poissons de récifs coralliens ont d’excellentes capacités cognitives et sont capables d’apprendre et de retenir des informations importantes telles que l’identité de leurs prédateurs. Dans une étude publiée dans Chemosphere, les scientifiques ont mis en évidence l’effet négatif d’un pesticide largement utilisé dans les régions tropicales, le chlorpyrifos, sur la mémoire de jeunes poissons coralliens à reconnaitre l’odeur des prédateurs, ce qui entraîne une diminution de leur comportement de fuite.

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

Cryogénisée puis greffée, la transformation de l’aorte en trachée

Vignette

Longtemps récalcitrantes, la trachée et les bronches ne disposent d’un protocole de greffe fiable que depuis quelques années. L’opération, menée par des médecins des hôpitaux universitaires Paris Seine-Saint-Denis, utilise un segment d’aorte. Des chercheurs du laboratoire de Bioingénierie et bioimagerie ostéo-articulaires avaient étudié en amont la manière dont le greffon se transforme progressivement en trachée. Ces travaux sont publiés dans le Journal of the American Medical Association.

Localiser des intrus qui tentent de rester inaperçus

Vignette

Le retournement temporel a révolutionné la manière dont on parvient à détecter des objets dans un champ électromagnétique. Mais seulement dans le cas des objets qui émettent eux-mêmes des ondes, comme les téléphones portables. La situation se complique lorsqu’on s’intéresse à des objets « non coopératifs ». En effet, dans une pièce, les ondes électromagnétiques sont réfléchies de multiples fois entre les murs et d’autres objets, si bien qu’il était jusqu’à présent impossible de localiser un objet dans un tel bruit de réverbération. Des chercheurs de l’Institut Langevin, de l’université de Duke et de la start-up Greenerwave (« spin off » de l’Institut Langevin incubée à l’ESPCI Paris) viennent de proposer un système de localisation d’objets non collaboratifs dans ces conditions de milieux complexes. Leurs travaux ont été publiés dans la revue Physical Review Letters.

Optimiser la structure moléculaire d'un polymère pour augmenter son rendement photovoltaïque

Vignette

Trois laboratoires du CNRS, l'ICPEES, l'IPCMS et ICube, ont montré comment le contrôle de la structure moléculaire d'un polymère semi-conducteur permet d'obtenir un rendement de conversion photovoltaïque supérieur à 10 %. Une voie vers la production de cellules solaires organiques performantes. Les résultats sont publiés dans la revue Journal of Materials Chemistry A.

Un modèle élastique complet pour décrire la nanomécanique des membranes cellulaires

Vignette

Des chercheurs du Laboratoire de physique des solides et du laboratoire Matière et systèmes complexes ont mesuré les interactions entre des canaux de gramicidine dans une bicouche lipidique, composante principale de la membrane cellulaire. À partir de ces mesures, ils ont élaboré un modèle qui décrit de manière réaliste le comportement mécanique des membranes de lipides à l'échelle nanométrique. Les résultats sont publiés dans la revue Physical Review Letters.

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

Interviews de conférenciers invités au Congrès international des mathématiciens 2018

Vignette

Du 1er au 9 août 2018 s'est tenu à Rio de Janeiro le congrès international des mathématiciens, grand rassemblement quadriennal où se rendent des milliers de chercheurs, et au cours duquel sont décernées les plus hautes récompenses en mathématiques, les médailles Fields. L'occasion de poser à une trentaine de conférenciers français invités quelques questions : "Qu'est-ce que vous aimez dans les mathématiques ?" ; "Qu'est-ce que ce congrès représente pour vous ?"...

Institut de physique (INP)

La réaction d’échange isotopique de l’oxygène enfin comprise

Vignette

Des physiciens viennent de calculer la vitesse d’une réaction clé dans le processus global de formation de l’ozone, en fonction de la température. Jusqu’à présent, aucun modèle théorique ne permettait de rendre compte des vitesses mesurées en laboratoire. Ce nouveau résultat apporte des éléments cruciaux dans la compréhension de l’enrichissement de l’ozone en isotopes lourds dans la stratosphère.

Institut national des sciences de l'Univers (INSU)

Circulation océanique à fine échelle et distribution du phytoplancton

Vignette

Une collaboration multidisciplinaire a mis en évidence le rôle des processus de transport à fine échelle sur l’activité biologique océanique grâce à l’application d’outils des systèmes complexes sur des observations pluriannuelles à haute résolution de l’océan côtier. Ces chercheurs infèrent les structures géométriques tridimensionnelles de l’écoulement en utilisant de puissants diagnostics dérivés des vitesses de surface mesurées par des radars haute fréquence. Ceci a notamment permis de suivre et de différencier les structures convergentes et divergentes de la circulation océanique pour dévoiler, avec un niveau de détails inégalé, comment elles contrôlent la distribution spatiale et la variabilité temporelle de la biomasse phytoplanctonique observée par satellite.

Des mesures satellites pour mieux comprendre la pollution à l’ozone

Vignette

Pour la première fois, la production photochimique d’ozone lors du transport transfrontière dans la très basse troposphère (au-dessous de 3 km d’altitude) a été quantifiée à l’aide de données satellitaires uniquement. Cette estimation a été effectuée avec la seule méthode satellitaire actuelle capable d’observer l’ozone dans la très basse troposphère, reposant sur la synergie des mesures dans l’infrarouge et l’ultraviolet des sondeurs IASI et GOME-2. Cette avancée majeure va permettre de mieux quantifier l’origine de la pollution à l’ozone et son export transfrontière, et d’améliorer la prévision de la qualité de l’air aux échelles régionales et globales.

Les plus vieilles communautés bactériennes datées de 2,1 milliards d’années

Vignette

Une équipe internationale vient de mettre en lumière les plus vieilles communautés bactériennes, les mieux conservées jamais décrites. Ces communautés, qui datent de 2,1 milliards d’années sont spatialement et temporellement en parfaite symbiose avec les plus vieux macro-fossiles découverts dans le même site fossilifère au Gabon. L’ensemble de ce biota a prospéré en phase avec l’oxygénation optimale de l’atmosphère de l’époque.

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) ; 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 (INSU).