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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.

 

 

Actualités du 25.06.2014 au 08.07.2014

Communication neuronale : comprendre la synapse par la génétique du ver

VignetteLes synapses sont des jonctions spécialisées qui connectent les neurones et permettent le transfert et le traitement de l'information. Les progrès de la génétique et de la physiologie montrent que des anomalies de la synapse pourraient être impliquées dans des maladies neuropsychiatriques aussi diverses que l'épilepsie, l'autisme ou la schizophrénie. Dans une étude publiée dans la revue Nature, une équipe du Centre de génétique et de physiologie cellulaire a utilisé une approche génétique chez le ver C. elegans pour identifier un nouveau gène, Ce-punctine, impliqué dans l'organisation des synapses. En effet, malgré la distance évolutive qui sépare ce petit ver de l'homme, les mécanismes cellulaires et moléculaires de la transmission synaptique sont très conservés d'une espèce à l'autre. Chez l'homme, des mutations dans le gène punctine2 pourraient représenter un facteur de risque pour le développement de la schizophrénie. Les découvertes réalisées grâce à C. elegans contribuent ainsi au décryptage de la mise en place de la fonction synaptique, un enjeu fondamental pour la compréhension du fonctionnement cérébral normal et pathologique.

Identification de nouveaux gènes régulateurs par microscopie robotisée à haute résolution

VignetteDes avancées technologiques spectaculaires, incluant le développement d’outils d’imagerie cellulaire à haut débit de plus en plus performants, ont révolutionné l’étude de la structure et de la fonction du génome au cours des dernières années. La robustesse et la précision de ces nouvelles technologies ont permis à une équipe de l’Institut de génétique humaine de mettre au point un crible automatisé couvrant l’ensemble du génome et visant à identifier de nouveaux gènes impliqués dans la régulation dite « épigénétique » des fonctions vitales de la cellule. Cette approche inédite a permis d’identifier une série de facteurs dont le rôle dans cette régulation était insoupçonné auparavant. Les chercheurs démontrent ainsi que deux facteurs impliqués dans la « SUMOylation », une modification post-traductionnelle des protéines, régulent la solubilité et l’agrégation des protéines régulatrices Polycomb dans le noyau cellulaire. Ces résultats rapportés dans Molecular Cell ouvrent la voie à de nouvelles études des mécanismes de l’expression du génome, ainsi qu’à la recherche de molécules à potentiel thérapeutique.

Le cerveau à plusieurs niveaux : le premier enregistrement trimodal

VignetteL'activité du cerveau humain est fréquemment étudiée à partir de mesures prises à la surface de la tête, comme c’est le cas pour l'électroencéphalographie ou la magnétoencéphalographie. Certaines motivations cliniques justifient des mesures intra-cérébrales qui sont rendues possibles par l’implantation d'électrodes à l'intérieur du crâne. Ces trois approches offrent des visions complémentaires de l'activité cérébrale sur le plan spatial et temporel. Une collaboration entre le Laboratoire de psychologie cognitive, l’Institut de neuroscience des systèmes et le service de neurophysiologie de l’hôpital de la Timone a rendu possible la première étude au cours de laquelle ces trois mesures ont pu être réalisées de façon simultanée. Ce travail, rapporté dans la revue Neuroimage, a permis de comparer directement les visions locales et globales de l'activité cérébrale. Il offre ainsi une opportunité inédite de mieux comprendre le fonctionnement du cerveau.

L'épais manteau sucré des cellules cancéreuses, levier d'activation de l'adhérence

VignetteLe glycocalyx, l’enveloppe sucrée des cellules, était connu jusqu'à présent pour diminuer l’adhérence cellulaire. Une étude réalisée par deux chercheurs de l’Institut interdisciplinaire de neurosciences en collaboration avec une équipe du Center for Bioengineering and Tissue Regeneration de l’université de Californie à San Francisco, montre que le glycocalyx est hypertrophié dans les cellules cancéreuses et active mécaniquement les protéines responsables de l’adhérence cellulaire ce qui entraîne la survie et la prolifération des cellules. Les cellules cancéreuses en exprimant une épaisse enveloppe sucrée créent leur propre environnement mécanique propice à leur dissémination dans l’organisme. Ces travaux font l’objet d’une publication dans la revue Nature.

Un récepteur de la sérotonine impliqué dans le développement neuronal

VignettePhilippe Marin et Séverine Chaumont-Dubel de l’Institut de génomique fonctionnelle s’intéressent à la sérotonine et à un de ses récepteurs, cible thérapeutique prometteuse pour le traitement des déficits cognitifs de la maladie d’Alzheimer ou de la schizophrénie. Dans cette étude publiée dans Nature Chemical Biology, les chercheurs ont mis en évidence son implication dans une voie de signalisation essentielle à la formation des circuits neuronaux.

Voir l'activité enzymatique en direct dans un organisme vivant

VignetteLes chercheurs du Centre de résonance magnétique des systèmes biologiques ont mis au point un stratagème ingénieux pour voir l’activité enzymatique du pancréas d’une souris vivante. Cette première image de la digestion d’une protéine, obtenue par une nouvelle technique d’IRM dans un organisme vivant, est parue dans Contrast Media & Molecular Imaging.

Capteurs phosphorescents pour la détection d'ions : un nouveau paradigme pour les capteurs chimiques

VignetteDes chercheurs du Centre interdisciplinaire de nanoscience de Marseille, en collaboration avec une équipe de l’université de Bologne, viennent de synthétiser de nouveaux capteurs phosphorescents avec un mode opérationel innovateur pour la détection d’ions, dont l’émission lumineuse par phosphorescence est exaltée par l’auto-assemblage de molécules sous forme de nano-particules. Ils obtiennent ainsi des rendements de phosphorescence élevés en combinant le concept d’antenne moléculaire et d’exaltation de phosphorescence par agrégation. Ces résultats sont parus dans le JACS le 11 avril 2014.

Des mouches au secours des abeilles

VignetteDes chercheurs du Centre de biophysique moléculaire étudient depuis plusieurs années les neurotoxiques et plus particulièrement les nouveaux insecticides systémiques très controversés (néo-nicotinoïdes, fiproles, etc.). Les néo-nicotinoïdes sont sujets à une attention croissante du fait de leurs impacts sur les écosystèmes et parce qu’ils représentent, à eux seuls, un quart du marché mondial. Les chercheurs viennent de montrer que l’imidaclopride (le représentant typique de cette famille) induit des effets létaux et sublétaux importants chez la mouche drosophile, ceci à des concentrations extrêmement faibles lors d’expositions répétées. Cette découverte appelle à une approche beaucoup plus prudente de l’évaluation des risques engendrés par de tels pesticides, notamment pour les abeilles, bourdons et pour tous les pollinisateurs sauvages.

Des nanocapsules multi-tâches obtenues sur le modèle du Pastis.

VignetteL’élaboration de nanocapsules met en œuvre des procédés de synthèse complexes qui sont un obstacle majeur au développement industriel de ces objets. Une équipe du laboratoire « Ingénierie des matériaux polymères » en collaboration avec des chercheurs de la « John Hopkins University »(Baltimore – USA) et du laboratoire « Chimie, interdisciplinarité, synthèse, analyse, modélisation » vient de proposer une méthode simple, rapide et efficace pour préparer spontanément des nanocapsules plurifonctionnelles constituées d'un cœur d'huile (pouvant contenir un principe actif) entouré d'une membrane de polymère. Ces résultats sont parus dans la revue Angew. Chem. du 26 mai 2014.

La rencontre entre la chimie organométallique et le photochromisme : vers des systèmes multifonctionnels tout optique

VignetteEn collaboration avec les universités de Milan (Italie) et de Nantes, des chercheurs de l’Institut des sciences chimiques de Rennes ont démontré pour la première fois le photo-switch de l’activité en optique non linéaire d’un complexe organométallique à l’état solide.

Mécanisme d'observation des états triplets du dioxyde de soufre (SO2), molécule d'intérêt atmosphérique

VignetteGrâce à une étude théorique prenant en compte à la fois les couplages spin-orbite et vibroniques, une équipe de chercheurs du Laboratoire de chimie physique - matière et rayonnement et de l'université d'Heidelberg (Allemagne) a mis en évidence dans les spectres de photo-absorption le mécanisme d'observation des états triplets du dioxyde de soufre (SO2), une molécule d'intérêt atmosphérique. Ces travaux, publiés dans la revue Nature Communications, permettent une meilleure compréhension de ces états triplets, connus pour leur réactivité, ainsi que de leur interaction avec les états singulets, ouvrant ainsi la voie à une nouvelle méthode d'observation généralisable à de nombreux systèmes.

Quand des virus se comportent comme des particules à répulsion de « coeur dur » : rôle de l'entropie dans les phénomènes d'auto-organisation

VignetteUn chercheur du Centre de recherche Paul-Pascal vient de montrer que des virus chargés et en forme de filaments se comportent essentiellement comme des bâtonnets à répulsion de cœur dur. L’auto-organisation de ces virus dans les phases condensées est ainsi dominée par l’entropie. Ces résultats sont parus dans la revue Physical Review X.

Une nouvelle technologie pour réaliser des films minces à haut débit et faible coût

VignetteL’atomic layer deposition est une technique de dépôt de couches atomiques qui permet d’obtenir des couches ultra-minces sur un substrat. Son utilisation industrielle reste encore limitée en raison de sa relative lenteur. Des chercheurs du Laboratoire des matériaux et du génie physique ont développé un nouveau procédé beaucoup plus rapide et moins coûteux, qui ouvre de nouveaux champs d'applications industrielles pour les substrats flexibles et de grande taille (OLEDs, écrans plats, cellules photovoltaïques…).

Des micro-organismes à 2 km de profondeur sous les océans

VignetteLes limites du vivant sous le plancher océanique ont été une nouvelle fois repoussées. Une équipe européenne composée notamment de chercheurs du Laboratoire de microbiologie des environnements extrêmes et du laboratoire Écosystèmes, biodiversité, évolution  vient en effet d’identifier des bactéries et des champignons microscopiques à des profondeurs records de 1 922 et de 1 740 mètres sous le bassin de Canterbury, au large de la Nouvelle-Zélande.

Ramy Iskander, lauréat du Concours création entreprise innovante en Île-de-France

VignetteAccélérer la phase de conception de circuits intégrés en donnant tout le contrôle possible au concepteur, tel est l'objectif de la start-up de Ramy Iskander, avec son produit CHAMS. Au sein du Laboratoire d’informatique de Paris 6, il vient de remporter le Concours création entreprise innovante catégorie Émergence (ex-Prix OSEO) en Île-de-France, concours hautement compétitif puisqu’il a été sélectionné parmi plus de 1314 dossiers avec un taux de réussite de 17%.

Dessiner sur un gel avec des colonies de levure

VignetteLa croissance de colonies de bactéries et de levures sur des substrats solides, bien qu’utilisée couramment au laboratoire comme mode de culture de ces micro-organismes, reste un processus complexe et mal compris. Des chercheurs du Laboratoire matière et systèmes complexes ont développé un dispositif expérimental permettant de forcer des colonies de levure à croître sur un gel en adoptant la forme d’un cylindre de diamètre quasi constant, qui s’élève verticalement avec le temps. Ils sont ainsi capables de contrôler finement la forme prise par les colonies de levure. Ces travaux, publiés dans Biophysical Journal, pourraient notamment permettre de mieux comprendre la formation des biofilms.

Désordre dans les cristaux et localisation d'Anderson

VignetteDans un cristal idéal, composé d’atomes rangés sur un réseau périodique, un électron peut se déplacer sans rencontrer d’obstacle : si le cristal a une énergie qui prend certaines valeurs au-dessus d’une énergie minimale, il se comporte alors comme un conducteur électrique.  Mais les cristaux idéaux n'existent pas et ils contiennent toujours des défauts ou impuretés. Au-delà d'une certaine quantité de désordre dans le cristal, l'électron va cesser de s'y déplacer librement et va rester dans une région confinée. Le cristal cesse alors d'être conducteur pour devenir un isolant. Ce phénomène, appelé localisation d'Anderson, ouvre de nombreuses perspectives en ingénierie et sa compréhension fine fait l'objet de l'attention des mathématiciens.

Des pointes en carbone pour l'électronique moléculaire

VignetteEn modélisant ab initio la conduction du courant électrique entre une pointe de carbone et une molécule unique, des physiciens viennent de montrer que ce type de contact ouvre une alternative à l’utilisation de contacts métalliques dans les dispositifs d’électronique moléculaire. Ces recherches sont publiées dans la revue Nanoscale.

Jusqu'où un savon s'étale-t-il sur l'eau ?

VignettePlus les molécules tensioactives dispersées à la surface de l’eau sont solubles, plus leurs inhomogénéités de concentration ont un effet localisé.
Ce travail, publié dans la revue Physical Review Letters, ouvre la possibilité de développer des techniques de caractérisation rapide des molécules tensioactives en présence d’un solvant.

De puissants vents autour de jeunes soleils

VignetteUne équipe d’astronomes menée par Cecilia Ceccarelli de l’Institut de planétologie et astrophysique de Grenoble a trouvé des indices de la présence de puissants vents dans les environnements d'étoiles, en utilisant l’Observatoire spatial Herschel de l’ESA pour étudier la naissance violente de ces jeunes "soleils". Ces travaux pourraient résoudre un mystère tenace entourant la composition des météorites de notre Système solaire.

Les molécules interstellaires témoins de choix pour l'étude des rayons cosmiques

VignetteL'origine du rayonnement cosmique, découvert en 1912 par Victor Hess, reste en grande partie mystérieuse. Une méthode d’observation originale pour ce domaine de l’astrophysique a été utilisée par une équipe de chercheurs de l’Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble, l’Institut d’astrophysique de Paris et du laboratoire Astroparticule et cosmologie. Cette méthode permet d’accéder à des informations sur les rayons cosmiques de basse énergie, qui jusque-là restaient inaccessibles. Ces recherches jettent ainsi une lumière nouvelle à ce problème et ouvrent la voie à de nouvelles découvertes sur une classe entière de rayons cosmiques.

Mesure des gaz à effet de serre à l'Observatoire de Haute Provence pour le réseau international ICOS

VignetteLe réseau international ICOS (Integrated Carbon Observation System) pour la mesure des gaz à effet de serre, auquel collaborent plusieurs acteurs (CNRS, CEA, Université Versailles-Saint-Quentin, Inra) et laboratoires français, s'implante à l'Observatoire de Haute Provence (OHP). Cette infrastructure de recherche européenne a pour mission de mesurer les concentrations atmosphériques des gaz à effet de serre et les flux de carbone sur les écosystèmes et l’océan. La tour ICOS installée à l'OHP, haute de 100 m est une antenne régionale du dispositif permettant d’étudier la place de la forêt méditerranéenne dans le bilan de carbone. Elle sera inaugurée le 11 juillet prochain.

Niobium et tantale témoignent des conditions de formation de la Terre au moment de son accrétion

En étudiant le comportement du nobium et du tantale lors d’expériences en laboratoire simulant les processus de formation de la Terre, des chercheurs du Laboratoire magmas et volcans ont découvert que ces deux éléments étaient d'excellents témoins de la quantité d'oxygène présente pendant la formation des planètes. Leurs travaux confirment notamment que l’accrétion de la Terre s'est d'abord faite dans des conditions très réductrices, et s'est achevée avec des impacteurs plus oxydés. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Geoscience du 29 juin.

Une équipe franco-suisse réévalue à la hausse l'aléa sismique au Bhoutan

VignetteDepuis le XVIème siècle, de puissants séismes de magnitude 7 à 8 ont rompu la bordure sud de l’Himalaya sur toute sa longueur sauf au Bhoutan. Cette absence de séismes relève-t-elle d’un processus tectonique particulier dans cette partie de la chaîne ou simplement de l’absence de données dans un pays resté longtemps coupé du monde ? C’est la question à laquelle a tenté de répondre une équipe de chercheurs français, bhoutanais et suisses. Leurs conclusions sont parues dans la revue Geology.

 

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