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En direct des labos - Édition du 14/05/2019

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)

Comment le cerveau combine les stimuli sensoriels

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La perception d'événements biologiquement saillants implique des stimuli sensoriels très différents, et le cerveau ne les relie que si cela est nécessaire. Dans le cadre d'une collaboration avec des chercheurs des universités d'Oxford (Angleterre) et de Bielefeld (Allemagne), cette souplesse de perception a fait l'objet d'une étude, publiée dans la revue Neuron, qui montre dans quelles zones du cerveau ces stimuli sensoriels sont combinés et où est prise en charge cette flexibilité.

Des bactéries symbiotiques à l’origine de la magnétoréception chez un micro-eucaryote

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Certains organismes sont capables de sentir le champ magnétique terrestre pour se géolocaliser. Cette étude parue dans Nature Microbiology, révèle une nouvelle stratégie impliquée dans l’acquisition de ce sens chez des micro-eucaryotes anaérobies. Ces organismes peuvent s’orienter dans les sédiments marins grâce à une symbiose établie avec des bactéries capables de biominéraliser des cristaux magnétiques. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives sur la compréhension des mécanismes impliqués dans la coopération des sens.

La fonction d’un ARN non codant élucidée dans la fibrose pulmonaire idiopathique

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Les chercheurs ont identifié un locus produisant un long ARN non codant spécifiquement exprimé dans les myofibroblastes, principales cellules effectrices de la fibrose. Leur étude, publiée dans American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, montre que cibler cet ARN non codant par diverses stratégies moléculaires dans un modèle in vivo de fibrose pulmonaire, mais également dans les cellules de patients, diminue la sévérité de la pathologie, suggérant une nouvelle piste thérapeutique.

Le variant d’histone H2A.Z, un acteur majeur du renouvellement de l'intestin

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Dans le noyau des cellules, au sein de la chromatine, l’ADN interagit avec de nombreuses protéines, notamment les histones et leurs variants, qui régulent l’accessibilité aux gènes et leur expression. Grâce à des modèles humains et murins, les chercheurs ont montré que le variant H2A.Z joue un rôle crucial dans le renouvellement de l’intestin. Cette étude ouvre une nouvelle voie de recherche sur les cellules souches intestinales et des pistes thérapeutiques pour les maladies de l'homéostasie intestinale. Cette étude a été publiée dans la revue Nature Communications.

Un "exosquelette" protéique essentiel à l’activité de la polymérase du virus de la rougeole

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La machinerie de réplication du virus de la rougeole est complexe. Des investigations fonctionnelles et structurales couplées à la modélisation apportent un nouvel éclairage sur l’interaction entre deux protéines du complexe polymérase : la protéine P stabilise la polymérase à la manière d’un exosquelette dynamique via la cohésion d’un cœur d’hélices surenroulées. L’étude, parue dans Science Advances, permettra la conception d’antiviraux et la compréhension d’autres mécanismes biologiques.

Institut de chimie (INC)

80 ans plus tard, la rupture du nylon enfin observée

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Malgré sa forte présence dans notre quotidien, le nylon n’avait jamais fait l’objet de tests de résistance sur une fibre isolée. Des chercheurs du laboratoire Sciences et ingénierie de la matière molle et du Centre des matériaux ont donc mis au point une méthodologie pour l’étudier, basée sur un microscope électronique à balayage. Ces travaux, publiés dans la revue Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics, pourront également servir à examiner toutes autres fibres.

Des nanoparticules de glucocorticoïdes pour traiter l’arthrite rhumatoïde

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Utilisés dans le traitement des maladies inflammatoires, notamment auto-immunes, les glucocorticoïdes, comme la cortisone ou le cortisol, ont d’importants effets indésirables. Afin de limiter ces derniers, une équipe de l’Institut Galien Paris-Sud a développé des nanoparticules avec une formulation inédite permettant de transporter le médicament jusqu’au site de l’inflammation. Cette formulation entraîne la rémission de la maladie et la récupération de la structure articulaire. Ces travaux, qui ont fait l’objet de brevets et ont été publiés dans la revue Journal of Controlled Release, peuvent être étendus à d’autres glucocorticoïdes.

La mécanochimie pour préparer des constituants de machines moléculaires

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Les machines moléculaires peuvent être construites à partir d’entrelacs moléculaires comme des rotaxanes. Ces derniers restent néanmoins difficiles à préparer en solution. Des chercheurs du Laboratoire d'innovation moléculaire et applications ont exploité plutôt la mécanochimie, chimie sans solvant, pour préparer efficacement ces rotaxanes. Publié dans le numéro spécial 50 Years of Rotaxanes de la revue European Journal of Organic Chemistry, ce travail devrait faciliter l’accès aux briques de construction pour l’élaboration de machines moléculaires complexes.

Les protéines influencées par l’encombrement des cellules

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Le degré de stabilité d’une protéine lui permet de conserver sa forme ou de se déformer au besoin pour remplir une fonction. Or l’environnement dans lequel ces protéines évoluent est très encombré, notamment de macromolécules, et les protéines sont donc soumises à de nombreuses interactions. Des scientifiques de l’Institut de biologie physico-chimique ont montré que la prise en compte de ces interactions est indispensable pour comprendre les conséquences que peuvent avoir des mutations génétiques sur la stabilité des protéines. Ces travaux sont publiés dans la revue JACS.

Un réseau précurseur de la biochimie du vivant identifié

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Pour progresser dans la compréhension de l’origine de la vie, des chercheurs de l’Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires ont imaginé un réseau dynamique de réactions chimiques, proche de la biochimie actuelle du vivant. À partir de deux biomolécules « simples » dissoutes dans une eau riche en fer, et en seulement quelques heures, les chercheurs sont parvenus à un ensemble de nouvelles biomolécules, sans aucune activité enzymatique. Ces résultats, publiés dans la revue Nature, permettent de mieux appréhender la chimie prébiotique et son évolution vers la vie.

Institut écologie et environnement (INEE)

Comment 5 000 ans d'histoire ont façonné le génome des chevaux modernes

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Des chercheurs ont réussi le tour de force de séquencer les génomes de plusieurs centaines de chevaux anciens pour retracer comment l'être humain a modifié l'ADN du cheval au cours des cinq derniers millénaires. L'étude parue dans Cell a fait le constat que la domestication du cheval n'a pas été marquée par un déclin de diversité génétique. Du moins jusqu'aux deux derniers siècles, quand les techniques modernes de sélection intensive et d'élevage ont entraîné un effondrement de cette diversité génétique.

Des micro-algues comme indicateurs de l'état de santé des milieux aquatiques

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Du fait de leur grande sensibilité aux conditions environnementales, les diatomées sont reconnues comme d'excellents indicateurs biologiques de l'état de santé des milieux aquatiques. Des travaux récents, publiés dans Diatom Research, étudient la communauté de diatomées du plancton du lac Tonle Sap (Cambodge) afin de valider cette caractéristique.

L'histoire migratoire des populations de deux papillons aujourd'hui menacés

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Des chercheurs ont retracé, sur plusieurs millions d’années, le parcours de deux papillons du genre Bolonia migrant au rythme des périodes glaciaires et plus chaudes. Contraints par le réchauffement climatique à migrer en hauteur à la recherche de milieux plus rudes, mais limités par l'altitude des sommets, ils sont aujourd'hui menacés. Cette étude récente est publiée dans PLOS ONE.

Oncovirus humains : des agents cancérigènes silencieux

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Près d'un cancer sur dix est causé par une infection virale silencieuse. Afin d’apporter une nouvelle lumière sur ces virus, deux chercheurs du CNRS ont coordonné des travaux de collaborateurs internationaux issus de disciplines variées telles que la virologie moléculaire, les mathématiques, la biologie de l’évolution et l’écologie. Cette démarche doit permettre une meilleure compréhension globale des cancers d’origine infectieuse, afin d'en améliorer la prévention. Cette étude a été publiée dans Philosophical Transaction of the Royal Society of London B. 

Institut des sciences humaines et sociales (INSHS)

De nouvelles pistes sur l’origine de la famille linguistique sino-tibétaine

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Une équipe interdisciplinaire de chercheurs du Centre de recherches linguistiques sur l'Asie orientale, du Centre de recherche en mathématiques de la décision et de l'Institut Max-Planck pour les sciences de l'histoire humaine (Iéna, Allemagne) rapporte des preuves rattachant l'origine des langues sino-tibétaines à des groupes de cultivateurs de millet au nord de la Chine, il y a environ 7 200 ans. Cette étude a fait l’objet d’un article dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.

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

Mécanismes neurobiologiques de la régulation de l’exploration pendant l’apprentissage

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L’exploration est un élément essentiel de l’apprentissage par essai et erreur. Il ne suffit pas de répéter des choix qui se sont révélés payants dans le passé (exploiter), il convient également de vérifier de temps en temps qu’une autre option n’est pas plus avantageuse (explorer).  Des travaux, réalisés par une équipe de neurosciences expérimentales et une équipe de modélisation mathématique, montrent que la dopamine, un neuromodulateur, peut réguler l’exploration au cours de l’apprentissage.

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

L'impact de l’eau sur des réactions chimiques dans l'atmosphère est négligeable

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Grâce à une méthode de mesure directe par fluorescence, des chercheurs du laboratoire PC2A ont démontré que la présence d'humidité dans l'atmosphère n'a qu'un impact négligeable sur la dégradation de certains composés. Leur étude est publiée dans la revue Angewandte Chemie.

Peser des molécules avec de la lumière

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À l’aide de capteurs combinant des microlentilles et des nano-objets, des chercheurs de l’Institut Charles Delaunay ont détecté des quantités infimes de molécules allant jusqu’au zeptogramme (10-21 g). Cette valeur record pour des capteurs plasmoniques (utilisant la lumière) offre de nouvelles perspectives dans le domaine encore largement inexploré de la détection des très petites molécules. Ces travaux ont été publiés dans la revue ACS Sensors.

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

Un contre-exemple à la conjecture d’Arnold

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Considérons un anneau plat en pâte à modeler. On le déforme sans créer de trou ou déchirement de façon que le cercle intérieur à l’anneau tourne dans un sens et que le cercle extérieur tourne dans l’autre sens. Poincaré a démontré en 1912 qu’au moins deux points de l’anneau ne bougeaient pas pendant la transformation. Ceci fut généralisé en 1976 par le mathématicien Vladimir Arnold dans une célèbre conjecture, initialement formulée pour une certaine classe de transformations très régulières. Dans un travail récent, Lev Buhovsky, Vincent Humilière et Sobhan Seyfaddini ont montré que cette conjecture perdait toute validité en présence d’irrégularités.

Institut national des sciences de l'Univers (INSU)

Gaia découvre de nouveaux astéroïdes

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Le satellite Gaia de l’ESA a détecté en décembre 2018 trois astéroïdes inconnus : 2018 YK4, 2018 YL4, et 2018 YM4. Cette découverte a pu être authentifiée à l’aide d’un système d’alertes très efficace, et grâce aux observations qui ont été conduites à l'Observatoire de Haute-Provence.

Les restes d’une nova âgée de plus de 2 000 ans

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Des astronomes mettent en évidence les restes d’une nova âgée de plus de 2 000 ans. Elle a été observée par les astronomes chinois en 48 avant J.-C. et c’est seulement 2 000 ans plus tard que la sensibilité sans précédent de l’instrument Muse, sur le Very Large Telescope de l’ESO, au Chili, a permis de détecter la nébuleuse.

Directeur de la publication : Antoine Petit
Directrice de la rédaction : Brigitte Perucca
Responsable éditorial : Julien Guillaume
Secrétaire de rédaction : Fabienne Arpiarian
Comité éditorial : Christophe Cartier Dit Moulin, Sophie Félix, Stéphanie Younès (INC) ; Floriane Vidal, Elodie Vignier (INEE) ; Marine Charlet-Lambert, Pascale Roubin, Marie Signoret (INP) ; Pétronille Danchin, Emmanuel Royer (INSMI) ; Clémence Epitalon, Emmanuel Jullien, Perrine Royole-Degieux (IN2P3) ; Sarah Granet, Aurélie Meilhon, Pierre Netter, Conceicao Silva (INSB) ; Armelle Leclerc, Nacira Oualli (INSHS) ; Muriel Ilous, Chloé Rimailho (INSIS) ; Laure Thiébault (INS2I) ; Dominique Armand, Nam Phan Van Song (INSU).