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En direct des labos - Édition du 16/02/2016

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)

Des nanoparticules à la rescousse des lysosomes pour combattre la maladie de Parkinson

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Des chercheurs de l’Institut des maladies neurodégénératives et de l’Institut des sciences moléculaires démontrent que l’utilisation de nanoparticules acidifiantes restaure la dysfonction lysosomale prévalente dans différents modèles in vitro et in vivo de la maladie de Parkinson, et que cette simple restauration de l’acidité des lysosomes s’avère être une piste thérapeutique intéressante. Cette étude est publiée dans la revue Autophagy.

Écrire avec son "esprit" en utilisant le réflexe pupillaire

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Des chercheurs du Laboratoire de psychologie cognitive et de l’Institut Helmholtz à l'université d’Utrecht ont développé une nouvelle méthode d'écriture fondée uniquement sur l'attention qu'un sujet peut porter à certaines lettres affichées sur un écran. Cette technique, qui n'exige aucun mouvement, pas même celui des yeux, pourrait permettre à certaines personnes atteintes de paralysie complète de communiquer avec l'extérieur. Cette étude est publiée dans la revue PloS One.

La vulnérabilité à la dépression sous le contrôle de la noradrénaline

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Une collaboration franco-canadienne identifie pour la première fois chez la souris un lien entre les neurones noradrénergiques et la vulnérabilité à la dépression. Cette découverte ouvre la voie à de nouvelles approches thérapeutiques ciblant le système adrénergique pour traiter la dépression majeure ou le stress post-traumatique. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Neuroscience.

Le métabolisme énergétique des eucaryotes a-t-il été mis en place par des pathogènes intracellulaires ?

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Une équipe réunissant des chercheurs français, allemands et américains propose un mécanisme unique qui aurait permis aux ancêtres des eucaryotes d’acquérir les organites principaux, mitochondrie et chloroplaste, qui caractérisent leur métabolisme énergétique. L’originalité de la proposition consiste en la révélation du rôle majeur joué par des ancêtres des bactéries pathogènes intracellulaires, obligatoires dans l’acquisition de la respiration et de la photosynthèse. Cette hypothèse est publiée dans la revue Science.

Le séquençage du génome de Zostera marina, la plante qui rêvait de la mer

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Un consortium international, coordonné par Jeanine Olsen à l’université de Groningen (Pays-Bas) et incluant des chercheurs du Laboratoire de biologie intégrative des modèles marins, publie l’analyse du génome de l’angiosperme marine Zostera marina. Ce travail décrit les bases génétiques qui ont permis à cette plante à fleur de recoloniser le milieu marin et fournit une ressource précieuse pour comprendre en particulier l’adaptation aux écosystèmes marins dans un contexte de réchauffement global ou les mécanismes de tolérance à la salinité chez les plantes. Cette étude est publiée dans la revue Nature.

Institut de chimie (INC)

De nouveaux métamatériaux acoustiques 3D fonctionnant dans l'ultrason

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La combinaison de matière molle et microfluidique a permis récemment de mettre au point les premiers métamatériaux acoustiques tridimensionnels fonctionnant dans le domaine des ultrasons. Constitués de petites particules sphériques d’un matériau poreux incluses dans une matrice aqueuse, ces matériaux possèdent la propriété remarquable d’avoir un indice de réfraction négatif, faisant reculer l’oscillation ultrasonore sur une bande significative de fréquence. Dans de nouveaux matériaux, les chercheurs ont mis en évidence une seconde bande d’indice de réfraction négatif sous des conditions très précises : les particules doivent être parfaitement calibrées, en concentration suffisante, et le matériau les constituant ne doit pas être trop mou. Ces résultats sont parus dans la revue Advanced Materials.

Des liquides poreux, c'est possible !

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Les solides poreux sont fréquemment utilisés à l’échelle industrielle pour des applications de séparation de mélanges gazeux ou de stockage de gaz. Mais la notion de porosité est plus rarement employée pour décrire les propriétés de liquides, même quand ils ont la capacité d’emprisonner des gaz. Une équipe vient de montrer que contrairement à ce que l’on pensait, un liquide pouvait être poreux. Les chercheurs ont synthétisé une nouvelle famille de liquides présentant des pores permanents. De tels liquides pourraient se révéler très prometteurs pour la séparation d’espèces chimiques. Ces résultats sont parus dans la revue Nature.

La vie des électrons et le vieillissement de batteries

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Le fait de comprendre comment les électrons émis lors de la décharge d’une batterie interagissent avec l’électrolyte est indispensable pour mieux appréhender les causes de son vieillissement. Les chercheurs ont utilisé la radiolyse impulsionnelle picoseconde pour étudier la formation des électrons et leur interaction avec les carbonates de l’électrolyte. Ils ont mis en évidence un comportement particulier dans le cas du carbonate de propylène cyclique, par rapport aux espèces non cycliques (linéaires). Ces travaux font l’objet d’une publication dans le Journal of Physical Chemistry Letters.

Nouvelles perspectives pour la délivrance d'agents thérapeutiques fluorés

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Des chercheurs ont développé une nouvelle méthode permettant d’incorporer des composés fluorés qui présentent des interactions hydrophobes, dans une paroi de microbulles gazeuses utilisées pour la délivrance de ces principes actifs par exemple. C’est la première fois que les interactions hydrophobes, centrales dans de nombreux processus biologiques, sont utilisées pour promouvoir l’adsorption de molécules hydrophiles sur des films de phospholipides. Les résultats sont parus dans la revue Angewandte Chemie.

Institut écologie et environnement (INEE)

Combinés aux antibiotiques, les phages aident à lutter contre la résistance des bactéries

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Face à la recrudescence des phénomènes de résistance bactérienne aux antibiotiques, des scientifiques étudient depuis plusieurs années la possibilité de leur substituer des phages. Administrés en complément des antibiotiques, ces virus bactériens permettent d’augmenter l’efficacité de ces traitements tout en limitant la résistance des bactéries. Dans un article publié récemment dans Trends in Microbiology, deux chercheurs de l’Institut des sciences de l’évolution de Montpellier ont passé en revue plusieurs études scientifiques sur le sujet, dans le but d’analyser les bases évolutives de ces thérapeutiques combinées. Leurs travaux ont notamment permis d’identifier les pistes à privilégier pour qu’une thérapie associant phages et antibiotiques puisse être opérationnelle.

La génétique apporte un éclairage nouveau sur les premiers peuplements modernes en Europe

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Le réchauffement climatique pourrait favoriser la croissance de vibrions dans les lagunes languedociennes

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Les vibrions sont des bactéries des milieux marins côtiers, dont certaines espèces provoquent chez l’homme gastro-entérites et infections cutanées. En France, ces microorganismes sont notamment présents dans les lagunes qui bordent le littoral méditerranéen, dès lors que la température de l’eau dépasse 15°C. Dans deux études publiées récemment, une équipe franco-américaine composée de chercheurs du laboratoire HydroSciences Montpellier a démontré que, lorsque l’eau de ces lagunes dépasse 15°C, une diminution brutale de la salinité favorise la croissance des populations de vibrions. Afin de prévenir le risque épidémique associé à la prolifération de ces bactéries, les chercheurs préconisent la mise au point d’un modèle dynamique.

Les prédateurs ne choisissent pas leurs proies au hasard

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Dans la forêt péruvienne du bassin de l’Amazonie, les papillons possédant des défenses chimiques arborent des colorations spécifiques que les oiseaux insectivores apprennent à reconnaître et éviter. Pour mieux échapper à ces prédateurs, différentes espèces de papillons toxiques vivant sur un même territoire s’imitent mutuellement. A l’aide de faux papillons reproduisant ces motifs colorés, une équipe scientifique française composée de chercheurs du Centre d'écologie fonctionnelle et évolutive et de l’Institut systématique, évolution, biodiversité, a pu analyser avec précision la manière dont les oiseaux sélectionnaient ces proies en fonction de leur abondance. Leurs travaux, qui viennent d’être publiés dans PNAS, démontrent que le niveau de protection des papillons dépend intimement de leur abondance dans le milieu naturel. L’étude révèle également que les volatiles ne connaissent parfaitement que les insectes auxquels ils sont le plus souvent confrontés.

Paléogénomique : une nouvelle méthode pour faire parler l'ADN fossile des parasites de l'homme

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Les vers parasites de l’intestin accompagnent l’homme dans ses pérégrinations autour du monde depuis la nuit des temps. Mais lorsqu’il s’agit de retrouver les œufs de ces parasites dans des excréments fossilisés ou dans d’autres échantillons archéologiques, la tâche est extrêmement ardue. Pour faciliter le travail des archéologues, une équipe de l’Institut Jacques Monod a mis au point une nouvelle méthode de génétique capable, à partir des fragments d’ADN fossiles retrouvés sur les sites de fouille, d’identifier les espèces de vers parasites d’une centaine d’échantillons à la fois, et de savoir, in fine, quelles maladies menaçaient les hommes du passé. Ces résultats ont été publiés dans la revue Plos One.

Institut des sciences humaines et sociales (INSHS)

Du nouveau sur l'origine des premiers Polynésiens

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Qui furent les premiers habitants d’Océanie lointaine, îles et archipels à l’est des Îles Salomon ? Quelle est l’origine des Polynésiens qui peuplèrent, il y a un millénaire, les îles à l’est de Tonga et Samoa ? Quels furent les liens entre ces groupes humains ? Trois questions qui passionnent des générations de chercheurs depuis la "redécouverte" de la région par des explorateurs européens au XVIIIe siècle. Les recherches menées par Frédérique Valentin (laboratoire Archéologies et sciences de l'Antiquité), Florent Détroit (laboratoire Histoire naturelle de l'Homme préhistorique) ainsi que Stuart Bedford et Matthew Spriggs (Université nationale australienne), permettent d’en savoir plus aujourd’hui. Leurs résultats ont été publiés en janvier dans la revue PNAS.

Etudier la variabilité spatio-temporelle des zones froides des cours d'eau

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Les écosystèmes aquatiques sont sensibles aux variations de température. En été, des remontées d’eau souterraine peuvent former des poches d’eau froide dans certaines rivières. Ces zones sont stratégiques au niveau écologique car elles peuvent notamment servir de refuges thermiques pour certaines espèces de poissons durant cette période. La variabilité spatio-temporelle de ces zones froides est au cœur de l’étude menée par une collaboration de chercheurs, à l’aide d’une méthode innovante d’imagerie infrarouge thermique (IRT) aéroportée.

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

FittingBox, leader de l'essayage de lunettes en réalité augmentée

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FittingBox, fondée en 2006 et issue de travaux de l’Institut de recherche en informatique de Toulouse, permet d’expérimenter un miroir de réalité augmentée, pour que des lunettes apparaissent automatiquement sur le visage des consommateurs. Une innovation récompensée à la première édition du Concours national d’innovation numérique.

Imite-moi, je te dirai qui tu es

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Dès la naissance, les bébés imitent beaucoup leur entourage. Cette fonction d’imitation est primordiale dans leur capacité d’apprentissage. Des chercheurs du laboratoire Équipes traitement de l’information et systèmes et de l’Institut des systèmes intelligents et de robotique ont voulu utiliser ce principe pour l’apprentissage d’un robot. Leurs résultats montrent que la reconnaissance d’une personne émerge de l’interaction entre les individus, au-delà de toute autre caractéristique.

Nouvelle approche pour la vérification et la certification

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Les bugs logiciels et matériels coûtent des centaines de millions d’euros chaque année aux entreprises et administrations. Vérification et certification sont cruciales afin de concevoir des programmes et des machines plus sûres. Mais ces méthodes se heurtent à des difficultés de mises en œuvre et d’efficacité. Grâce à une nouvelle approche issue de la théorie de la concurrence, Damien Pous ambitionne, dans le cadre de son ERC Starting Grant CoVeCe, de proposer de nouveaux algorithmes pour révolutionner ces outils, et ainsi obtenir des machines et des programmes plus sûrs.

Un modèle informatique pour représenter le réseau des organismes marins

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La mission Tara Oceans a permis de collecter des millions de données. Mais pour leur donner du sens, l’informatique était indispensable. Pour mieux comprendre le fonctionnement de la pompe à carbone biologique, les informaticiens du Laboratoire d’informatique de Nantes Atlantique ont recherché une méthode de modélisation adaptée, et ont créé un énorme graphe pour cartographier la diversité des données. Leur approche permet ainsi de visualiser l’effet de l’ensemble des éléments étudiés, au lieu de voir cet effet élément par élément. En isolant les éléments intéressants, les chercheurs sont parvenus à réduire l’espace de recherche à des espèces et gènes significatifs sur le sujet.

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

Optique : une première mondiale pour mesurer la transmission spectrale de filtres interférentiels

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Les filtres interférentiels sont formés par la superposition d’une centaine de fines couches de matériaux à la surface d’un verre et sont utilisés pour transmettre ou réfléchir la lumière en fonction de la longueur d’onde. Des chercheurs de l’Institut Fresnel sont parvenus à développer un nouvel instrument ultrasensible pour la mesure de la transmission spectrale de ces filtres optiques interférentiels. L’appareil, dénommé SALSA, constitue une première mondiale.

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

Les ondelettes à la base du mécanisme de détection des ondes gravitationnelles.

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L’algorithme qui a détecté en premier le signal des ondes gravitationnelles le 14 septembre 2015, utilise une technique de décomposition en ondelettes. Plus précisément, il utilise les "ondelettes de Wilson" construites en 1991 par Ingrid Daubechies (Duke University), Stéphane Jaffard (Université Paris-Est Créteil et CNRS, UMR 8050) et Jean-Lin Journé (Université Pierre et Marie Curie).

Institut de physique (INP)

Mesure optomécanique d'un nanorésonateur vibrant dans un liquide

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Des physiciens ont conçu le premier nanodispositif optomécanique ultrasensible fonctionnant dans un liquide. Ce dispositif leur a permis d’étudier l’interaction liquide/surface dans le régime de vibrations à très haute fréquence.

Stabiliser un film mince liquide sans savon

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Des physiciens viennent de montrer qu’il est possible d’obtenir et de stabiliser un film liquide mince en utilisant non pas de l’eau additionnée d’un agent tensioactif comme le savon, mais un polymère liquide. La durée de vie exceptionnelle de ces films - plus d’une journée - pourrait s’expliquer par l’observation d’une grande distance séparant deux molécules au sein du liquide, qui fixe une épaisseur minimale pour le film et l’empêche de se percer.

Transformer un semi-conducteur bidimensionnel en conducteur ou supraconducteur

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Grâce à une nouvelle technique utilisant la mobilité des ions dans un substrat de verre, des physiciens ont modifié la densité électronique des couches ultraminces d’un semi-conducteur, le disulfure de molybdène. Placé sur le substrat, celui-ci peut être transformé en métal et en supraconducteur à basse température.

Une émission spontanée des électrons beaucoup plus rapide grâce à la superradiance

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En concevant et en réalisant un puits quantique dont la densité électronique est mille fois plus importante que dans les dispositifs habituels, des physiciens ont accéléré d’un facteur un million l’efficacité de l’émission spontanée des électrons grâce au phénomène de superradiance.

Directeur de la publication : Alain Fuchs
Directeur de la rédaction : Brigitte Perucca
Responsable éditorial : Julien Guillaume
Secrétaire de rédaction : Fabienne Arpiarian
Comité éditorial : Christophe Cartier Dit Moulin, Jonathan Rangapanaiken (INC) ; Clément Blondel, Mounia Garouche (INEE) ; Jean-Michel Courty, Marie Signoret, Marine Charlet-Lambert (INP) ; Clotilde Fermanian, Pétronille Danchin (INSMI) ; Ana Poletto, Perrine Royole-Degieux (IN2P3) ; Jean-Antoine Lepesant, Anne de Reyniès, Marina da Silva Moreira (INSB) ; Armelle Leclerc (INSHS) ; Muriel Ilous, Chloé Rimailho (INSIS) ; Laure Guion (INS2I) ; Christiane Grappin, Dominique Armand, Géraldine Gondinet, Guillaume Duveau (INSU).