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La lettre d'info des Instituts du CNRS
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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.

Institut des sciences biologiques (INSB)

Contrôle optique de neurones uniques avec de la lumière sculptée et des opsines somatiques

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Les équipes de Valentina Emiliani, au Laboratoire de neurophotonique, et de Ed Boyden, au MIT à Boston (USA), ont élaboré une nouvelle approche qui permet le contrôle spatial et temporel de l’activation neuronale au niveau d’une cellule unique avec une résolution de l’ordre de la milliseconde. Cette approche combine le développement de nouvelles protéines photoréceptrices (opsines) pour l’optogénétique avec des technologies innovantes de mise en forme « holographique » de la lumière. Ceci ouvre la possibilité de sonder la connectivité entre chaque neurone dans un réseau neuronal et de comprendre comment les neurones contribuent ensemble au traitement de l’information. Cette étude a été publiée dans la revue Nature Neuroscience.

Le mécanisme moléculaire responsable du développement de la maladie de Charcot dévoilé

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Des chercheurs du laboratoire Architecture et réactivité de l’ARN, en collaboration avec des chercheurs de l’université Harvard (USA), ont élucidé les mécanismes moléculaires qui gouvernent la synthèse aberrante de longues chaines de polydipeptides dans les cerveaux de patients atteints de sclérose latérale amyotrophique (SLA) ou maladie de Charcot. Ces résultats ont été publiés le 11 janvier 2018 dans la revue Nature Communications.

Le rôle des « usual suspects » dans l’organisation 3D du chromosome de E. coli

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Le travail collaboratif de plusieurs laboratoires français a permis de caractériser l’organisation multi-échelle du chromosome chez Escherichia coli. Il révèle comment différents facteurs coopèrent ou s’opposent pour contrôler le repliement du chromosome dans la cellule. Ainsi, de nombreux contacts ADN/ADN dynamiques à différentes distances sont associés au processus de transcription, à la formation de la chromatine ou à l’activité de la condensine bactérienne (l’une des protéines impliquées dans le repliement de l’ADN bactérien). Cette étude publiée en ligne le 18 janvier 2018 dans la revue Cell, illustre les différents processus qui contrôlent finement l'organisation spatiale du génome.

Séparation des chromosomes dans l’ovocyte : rien ne sert de courir…

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Au moins 10% des grossesses humaines produisent des embryons présentant un contenu chromosomique aberrant suite à des défauts de séparation des chromosomes qui ont presque toujours lieu dans l’ovocyte. Cela induit des anomalies congénitales et représente la première cause d’infertilité. Comprendre l’origine de ces défauts est donc un enjeu sociétal majeur. Des chercheurs d’une équipe du CIRB au Collège de France ont pu modifier l’organisation du fuseau (qui gouverne l’alignement puis la séparation des chromosomes lors des divisions cellulaires), le faisant passer d’un mode méiotique à un mode mitotique. Ils montrent que ce dernier mode est beaucoup plus délétère pour l’ovocyte. Ce travail a été publié le 12 janvier 2018 dans la revue EMBO Reports.

Une petite molécule pour une grande cohésion

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Le maintien de l’intégrité de la peau est un défi constant pour la survie de l’organisme. Lors de la cicatrisation, un des premiers mécanismes de fermeture de la blessure est la migration des cellules de l’épiderme, les kératinocytes. Ce déplacement suppose une bonne coordination entre les cellules de la peau qui doivent rester cohésives afin de se déplacer de façon efficace. Cette cohésion est assurée par différentes jonctions établies entre les kératinocytes. Des chercheurs de l'Institut Jacques Monod mettent en évidence qu’une petite protéine soluble, appelée galectine-7, contrôle la stabilité des jonctions adhérentes présentes aux contacts entre cellules voisines. La galectine-7 permet ainsi une meilleure efficacité au cours de la migration cellulaire collective. Ces travaux ont été publiés dans la revue Scientific Reports.

Institut de chimie (INC)

Bientôt des LED inspirées des machines moléculaires ?

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Certains complexes de cuivre(I) ont joué un rôle majeur dans le développement de molécules entrelacées pour l’élaboration de machines moléculaires (les caténanes, les rotaxanes et les nœuds). Une recherche pour laquelle Jean-Pierre Sauvage notamment a reçu le Prix Nobel 2016. Mais quelles pourraient être les applications de ces fameuses molécules ? Dans une publication récente dans la revue Journal of the American Chemical Society, des chercheurs lancent une piste : ces complexes de cuivre pourraient être exploités pour préparer des matériaux luminescents indispensables pour concevoir des diodes électroluminescentes (LED) performantes.

De nouvelles molécules fluorées pour l’agrochimie et la chimie pharmaceutique

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Plus du tiers des principes actifs des médicaments, et la moitié des molécules utilisées pour protéger les cultures comportent au moins un atome de fluor. L’introduction de groupements fluorés dans des composés chimiques constitue donc un défi important pour la découverte de nouvelles molécules utilisées en agrochimique et en chimie pharmaceutique. Cependant, peu de méthodes permettent à ce jour la synthèse de molécules portant à volonté un ou deux groupements fluorés (fluoralkyles). Le défi est relevé par des chercheurs du Laboratoire d’innovation moléculaire et applications. Leurs résultats sont publiés dans Chem. Eur. J.

Des billes pour un concert de catalyses bactériennes

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Activer de concert des bactéries tout en limitant leurs interactions devient possible ! Des chercheurs du Centre de recherche Paul Pascal ont mis au point des billes alvéolaires, biocatalyseurs vivants offrant une grande modularité sans contamination des milieux réactionnels. Ces résultats, brevetés et publiés dans la revue Advanced Biosystems, sont d’une portée majeure avec des applications dans de nombreux domaines industriels : alimentaires, cosmétiques, pharmaceutiques, pétrochimiques, énergétiques et environnementaux

Ingénierie du bore : une nouvelle voie de synthèse de polymères inorganiques

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Ni solvant, ni catalyseur métallique ! Des chercheurs de l'Institut des sciences chimiques de Rennes ont réalisé une première en synthétisant des polyaminoboranes dans des conditions réactionnelles étonnantes et avec un niveau de fonctionnalisation inédit. Cette approche par voie catalytique en milieu organique, en totale rupture avec les méthodes de synthèse habituelles, fait l'objet d'un article dans la revue Angewandte Chemie International Edition.

Institut écologie et environnement (INEE)

La conversion rapide des bois coulés en source d’énergie chimiosynthétique

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Dans les profondeurs marines, les bactéries transforment en quelques semaines seulement le bois en une nourriture abondante, via la chimiosynthèse. Grâce à  un dispositif expérimental unique déployé à 500 mètres de profondeur, des chercheurs ont révélé que les microorganismes pionniers utilisent le soufre comme vecteur d’énergie pour restituer à la surface du bois les ressources piégées dans la matrice ligneuse, avant que les bivalves foreurs ne propagent ce processus au cœur du bois.

Même dans les profondeurs de la mer, il y a des saisons !

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Entre 200 et 400 mètres de profondeur, la mer est une zone de pénombre qui s'intercale entre la couche illuminée de surface et l'obscurité totale des grandes profondeurs. Généralement éloigné de la côte, cet habitat difficile d'accès est encore très mal connu. Des chercheurs viennent d'y découvrir l'existence de nouveaux microorganismes spécifiques qui possèdent des cycles d'abondance saisonniers, similaires ceux des organismes de la couche de surface.

Recherche scientifique : limiter la « crise de reproductibilité » en écologie

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La science est actuellement confrontée à une « crise de reproductibilité » car les résultats de nombreuses expériences s’avèrent non répétables. Pour répondre à ce défi crucial dans le contexte de la recherche en écologie, la même expérience a été répétée dans 14 laboratoires de cinq pays européens. Résultat : l’introduction délibérée d’hétérogénéité génétique dans les expérimentations en écologie réduit la variation des résultats entre laboratoires.

Institut des sciences humaines et sociales (INSHS)

Confluence des droits : lancement d’une collection d’ouvrages numériques en libre accès

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Le laboratoire Droits international, comparé et européen lance « Confluence des droits », une nouvelle collection d’ouvrages numériques. Cette collection a vocation à accueillir des monographies, thèses, actes de colloques et ouvrages collectifs, en français et en anglais, produits au sein du laboratoire ou en dehors.

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

Le CNRS au Forum international de la cybersécurité (FIC)

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L’Institut des sciences de l’information et de leurs interactions (INS2I) sera présent cette année au Forum international de la cybersécurité (FIC) les 23 et 24 janvier 2018 à Lille Grand Palais. Des experts vous parleront des recherches en sécurité informatique menées dans les laboratoires du CNRS, dans un espace recherche qui réunit les acteurs de l’alliance Allistene.

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

De nouveaux dispositifs sur silicium grâce à une combinaison de dépôts physique et chimique

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Des chercheurs de l'IES, en collaboration avec l'INL, ont réalisé des nanostructures d'oxydes ferroélectriques sur silicium en combinant l'épitaxie par jets moléculaires avec une méthode de dépôt chimique en phase aqueuse. Ces travaux, publiés en couverture dans la revue Small, ouvrent la voie à la réalisation de nouveaux dispositifs de capteurs et de mémoires.

Les matériaux mous frottent moins que prévu

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Faire glisser un solide mou serait plus facile qu’attendu. Des chercheurs du Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes, du laboratoire Hubert Curien et du laboratoire Ingénierie des matériaux polymères ont montré que plus un solide mou est proche de se mettre en glissement, plus sa surface de contact diminue. Résultat, sa force de frottement est jusqu’à 30 % moins importante que ce que prédisent les modèles classiques. Ces travaux sont publiés dans la revue PNAS.

Institut de physique (INP)

Les feutres water-proof résistent-ils vraiment à l’eau ?

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Des physiciens du Laboratoire de physique des solides d'Orsay ont démontré expérimentalement qu’il est possible d’enlever la marque d’un feutre water-proof... avec de l’eau ! Ces travaux sont publiés dans la revue Physical Review Letters.

Réaliser un interrupteur avec un motif de boîtes quantiques à la surface du silicium

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Concevoir à l’échelle atomique des dispositifs quantiques dont on contrôle les propriétés est un enjeu important des nanosciences. A partir d’une surface de silicium hydrogénée, des chercheurs du CNRS ont façonné un dispositif de boîtes quantiques et, à l’aide de simulations numériques, ont pu comprendre et analyser les couplages entre ces boîtes qui sont à l’origine des propriétés du dispositif.

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

SuperNEMO : les premières feuilles source sont prêtes à intégrer le cœur du détecteur

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Après 4 ans de R&D et de production, la dernière feuille source pour le premier module de l'expérience SuperNEMO (Neutrino Ettore Majorana Observatory) a été produite. Il s’agit là d’une étape essentielle pour le programme scientifique et technologique de la collaboration internationale SuperNEMO, impliquant six laboratoires du CNRS. Installé au LSM, dans le tunnel du Fréjus, à 1 700 m sous la roche à l’abri des rayons cosmiques, SuperNEMO est un détecteur de 4e génération pour l’étude des propriétés fondamentales des neutrinos. Cette nouvelle génération de détecteurs, combinant calorimètres et trajectographes avec une source radioactive au centre, doit permettre de réduire considérablement le bruit de fond et de discriminer différents processus physiques.

Etudier le noyau atomique du cuivre, pour mieux comprendre le nickel

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Deux nouvelles études, menées par des équipes internationales impliquant l’Institut de physique nucléaire d'Orsay, le Centre de sciences nucléaires et de sciences de la matière et l’Institut pluridisciplinaire Hubert Curien, indiquent que le nickel-78 est probablement un noyau « doublement magique ». Cette découverte éclaire notre connaissance de ce noyau très riche en neutrons, intervenant notamment dans la nucléosynthèse stellaire.

Institut national des sciences de l'Univers (INSU)

Dispersion de larves par la turbulence et par la marée interne dans l’océan profond

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Des chercheurs du Laboratoire d’océanographie physique et spatiale et de l’Ifremer ont réalisé des simulations numériques de la dynamique océanique dans l’océan profond aux abords de sources hydrothermales. Ils ont ainsi pu mettre en évidence la présence de turbulence océanique de petite échelle et montrer qu’elle avait un impact significatif sur la dispersion et le transport des effluents des sources hydrothermales et sur les larves. Cette dynamique pourrait expliquer la connectivité observée entre certains sites hydrothermaux très éloignés les uns des autres.

La fusion partielle du manteau aurait retardé l'établissement de la tectonique des plaques pendant 2,5 milliards d'années

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La transition entre l’Archéen et le Protérozoïque coïncide avec le début de la tectonique des plaques telle que nous la connaissons aujourd’hui. Malgré son importance, la cause de cette transition géologique majeure reste méconnue. Une équipe de chercheurs du Laboratoire magmas et volcans, du Synchrotron SOLEIL et du laboratoire des Conditions extrêmes et matériaux : haute température et irradiation ont mesuré la courbe de fusion du manteau jusqu’à environ 700 km de profondeur en utilisant la conductivité électrique et la diffraction des rayons X. Ils observent une fusion partielle à des températures 200 à 250 degrés plus basses que celles généralement acceptées. Cela implique qu’une grande partie du manteau supérieur était partiellement fondue au cours de l’Archéen, lorsque le manteau était significativement plus chaud qu’aujourd’hui. Les chercheurs suggèrent que la cristallisation finale du manteau, à la fin de l’Archéen, a modifié radicalement la dynamique de la lithosphère et du manteau.

Quantification des émissions de gaz à effet de serre résultant des contributions nationales de l'accord de Paris

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Une nouvelle étude analyse les objectifs nationaux de réduction des émissions de gaz à effet de serre pour l'horizon 2025-2030. Elle estime que les contributions déterminées à l'échelle nationale (Nationally Determined Contributions, NDC) projettent les émissions mondiales dans une fourchette d'émissions équivalant à 56,8 à 66,5 milliards de tonnes de CO2 par an, ce qui est plus élevé que les estimations précédentes. La fourchette d'incertitude est plus large que la plupart de celles publiées jusqu'à présent car un ensemble de scénarios est envisagé pour le PIB, plutôt qu'un scénario unique, pour les pays qui ont exprimé leur objectif comme une réduction de l'intensité carbone de leur économie. Cette étude, menée par le Laboratoire de météorologie dynamique, le Centre international de recherche sur l'environnement et le développement et le Laboratoire d’économie appliquée de Grenoble, est publiée dans Environmental Research Letters.

Une nouvelle approche théorique pour traiter l’excitation collisionnelle de molécules réactives

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Une équipe de recherche du Laboratoire ondes et milieux complexes, en collaboration avec un chercheur de l’Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble, vient de mettre au point une méthode théorique permettant d’étudier l’excitation collisionnelle de molécules interstellaires hautement réactives. Cette méthode se base sur un traitement statistique de la collision moléculaire et permet d’obtenir des résultats très précis avec des temps de calcul drastiquement réduits. Ces nouveaux travaux ouvrent la voie à une meilleure modélisation de l’abondance de ces molécules dans les milieux astrophysiques et, par conséquent, à une meilleure compréhension de la physico-chimie des nuages moléculaires interstellaires où naissent les étoiles et les planètes.

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, Stéphanie Younès (INC) ; Elodie Vignier (INEE) ; Jean-Michel Courty, Marie Signoret, Marine Charlet-Lambert (INP) ; Clotilde Fermanian, Pétronille Danchin (INSMI) ; Lisa Maymon, François Mercier, Perrine Royole-Degieux (IN2P3) ; Jean-Antoine Lepesant, Conceicao Silva, Jeremy Zuber, Marina da Silva Moreira (INSB) ; Armelle Leclerc, Nacira Oualli (INSHS) ; Muriel Ilous, Chloé Rimailho (INSIS) ; Laure Thiébault (INS2I) ; Dominique Armand, Géraldine Gondinet (INSU).