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Actualités scientifiques 2019 Accueil Sciences du vivant - Centre National de la recherche scientifique

 

Cette page présente quelques publications récentes des laboratoires de l'INSB.

 

 

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Base structurale de l’addiction de systèmes toxine-antitoxine à un chaperon moléculaire

Chez les bactéries, les systèmes toxine-antitoxine peuvent faciliter l’adaptation au stress ainsi que l’établissement de phénomènes de persistance et de virulence. Les chercheurs ont déterminé les bases structurales gouvernant le phénomène d’addiction de systèmes toxine-antitoxine à un chaperon moléculaire chez le pathogène humain Mycobacterium tuberculosis. Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Communications.

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Un microscope optique à résolution moléculaire

Fruit de la collaboration entre physiciens, mathématiciens et biologistes, un prototype de microscope photonique a été développé. Basé sur la technique « Multi-Angle-TIRF », cet instrument en a repoussé les limites techniques. Il permet d’observer et de mesurer des processus avec une résolution axiale d’environ 30nm et est compatible avec des échantillons vivants ouvrant donc de nombreuses perspectives pour l’imagerie en culture cellulaire.

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Diversité de la "prise de décision" chez le blob

En matière de choix, prendre du temps pour évaluer les différentes options expose à la compétition, alors que répondre vite conduit à faire des erreurs. Que faire ? Dans un article publié dans Proceedings of the Royal Society of London B, il est démontré que même chez les unicellulaires, in observe une grande variété de comportement dans la capacité à prendre de bonnes décisions.

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Un nouveau concept d’inhibition des interactions protéine-membrane

De nombreux processus pathologiques sont orchestrés par des protéines qui s’associent à la périphérie des membranes, mais ces protéines sont le plus souvent réfractaires aux inhibiteurs classiques qui agissent en bloquant leur capacité à établir des interactions. Les chercheurs ont mis en évidence qu’une inhibition efficace et sélective de l’activité de ces protéines peut être obtenue en abordant le problème à l’envers, c’est-à-dire en stabilisant leur interaction avec la membrane dans une configuration incompatible avec l’activité biologique. Cette étude est publiée dans Nature Chemical Biology.

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Des neurones de schéma dans le cerveau

Comment le cerveau se représente-t-il l’espace ? Les chercheurs ont observé l’activité cérébrale de macaques alors que ces animaux naviguaient dans des environnements 3D virtuels à la recherche d’une récompense. Ils ont montré que certains neurones d’une structure essentielle à la mémoire, l’hippocampe, permettent de mémoriser les détails des environnements (mémoire épisodique) tandis que d’autres codent la logique d'organisation de l'espace, lorsqu'elle se répète. Ces « cellules de schéma » codent le rôle fonctionnel attribué à des repères visuels plutôt que leur apparence. Ces résultats, publiés dans la revue Science, montrent qu'une forme de pensée abstraite existe chez le macaque rhésus.

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Comment les toxines de venin de scorpion nous renseignent-elles sur l’inactivation rapide des canaux sodium?

Comment comprendre une des propriétés fondamentales des canaux sodium activés par le voltage à savoir leur l’inactivation rapide après ouverture ? Une étude internationale incluant la société californienne Genentech Inc., les universités d’Oxford, Iowa, Johns Hopkins, Ghent, Aix-Marseille et le CNRS a permis d’en proposer un mécanisme moléculaire en comparant les structures tridimensionnelles obtenues par Cryo-EM d’une forme apo d’un canal sodium et son complexe avec une toxine alpha de venin de scorpion.

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Les Gardiens de la fidélité de la transcription

Comme dans un texte, un enchaînement de caractères n’a de sens que si la ponctuation indique où commence la phrase et la direction dans laquelle elle est écrite. Les chercheurs ont mis en lumière le rôle essentiel d’une classe de facteurs de transcription (appelés General Regulatory Factors) dans la « protection » des promoteurs en empêchant l’initiation aberrante de la transcription. Ces facteurs jouent donc le rôle de « Gardiens » dans le maintien de la fidélité de l’expression des gènes en indiquant à l’ARN polymérase la position du site d’initiation de la transcription ainsi que sa direction. Cette étude a été publiée dans la revue Molecular Cell.

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Produire des ovocytes fécondables dépend d'une cycline peu connue

Le moment le plus dramatique dans la vie d’une cellule est la division cellulaire pour créer deux cellules filles. Une équipe de l'IBPS, en collaboration avec une équipe new-yorkaise, montre qu'une cycline ayant une fonction jusqu'alors inconnue est essentielle à la bonne exécution des divisions méiotiques dans les ovocytes. Cette cycline n'est pas nécessaire pour la mitose ou la fertilité chez le mâle, mais uniquement pour générer des ovocytes fécondables.  Ce travail est publié dans le Journal of Cell Biology.

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Deux nouveaux inhibiteurs de phosphatase contrôlent la division cellulaire

La division cellulaire est induite par des phosphorylations séquentielles de protéines qui permettent la progression du cycle cellulaire. Ces phosphorylations résultent d'un réglage précis d'équilibres entre les activités des kinases et phosphatases. Afin d’étudier cet équilibre et son impact dans le contrôle du cycle cellulaire, les chercheurs ont utilisé des souris knock-out pour deux nouveaux inhibiteurs de la phosphatase PP2A. Dans une étude publiée dans la revue « Journal of Cell Biology » ils ont pu démontrer que ces deux inhibiteurs participent de façon différentielle au contrôle précis des différentes phases du cycle cellulaire.

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Migration cellulaire: adaptation à la géométrie de l'environnement

La migration cellulaire s’effectue dans des environnements aux caractéristiques physiques et chimiques hétérogènes. Cette étude montre que les cellules adaptent leur forme, leur architecture interne et ainsi leurs modes de migration aux changements de courbure de l’environnement, ce qui leur permet de naviguer dans ces environnements complexes.

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De Bactéries et d’Art

Colonisatrices de tout espace et toute espèce, les bactéries sont nos compagnes et meilleures ennemies. Un territoire neuf s’offre à elles : la création artistique. De la restauration de fresques à la question de notre identité, les artistes conversent et composent avec elles. Ils font de leur flagelle un pinceau, de leur phototaxie un mobile et de leur trace l’écho d’échanges. Leurs œuvres pourront-elles inspirer nos recherches ? Cette revue de Environ Microbiol Rep. nous raconte les multiples rencontres entre Art et Microbiologie.

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Voyage au centre du pore nucléaire

Le complexe de pore nucléaire régule les entrées et sorties des macromolécules dans le noyau cellulaire. Cette machinerie de transport doit permettre un débit très important en même temps qu'elle sélectionne efficacement les macromolécules passant d'un compartiment à l'autre. Cette étude parue dans la revue Nature communications révèle le trajet suivi par des particules macromoléculaires dans ce tunnel aux dimensions nanométriques grâce à la microscopie électronique en trois dimensions.

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Un parasite "accro" aux lipides de son hôte

Les microsporidies sont des champignons parasites intracellulaires à l'origine de maladies chez l'être humain (par exemple les patients atteints du SIDA) comme chez les insectes, ainsi que Pasteur l'a démontré dans le cas de la maladie du ver à soie. Leur étude est restée largement descriptive. Ce travail, publié dans la revue Nature Microbiology, révèle une dépendance élevée de ce parasite aux réserves métaboliques graisseuses de la mouche du vinaigre, Drosophila melanogaster. Ces résultats fournissent des nouvelles pistes pour comprendre les relations délétères entre de telles infections et l'exposition aux pesticides chez l'abeille.

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Dès la rétine, le système visuel préfère des images naturelles

Dans la rétine, au premier étage du traitement de l'image visuelle, on peut obtenir des représentations extrêmement fines. Une collaboration entre des chercheurs français et chiliens a permis de mettre en évidence que, dans la rétine de rongeurs, une représentation de la vitesse de l'image visuelle est précisément codée. Dans cette collaboration pluridisciplinaire, l'utilisation d'un modèle du fonctionnement de la rétine a permis de générer un nouveau type de stimuli visuels qui a révélé des résultats expérimentaux surprenants.

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Les forces qui font régner l’ordre parmi les cellules

Quels sont les mécanismes qui expliquent les formes et tailles stéréotypées des organismes vivants ? En utilisant des modèles physiques, les chercheurs révèlent, dans cet article de la revue PNAS, comment l’ordre et la régularité des organismes vivants peuvent émerger des forces mécaniques générées par la croissance des cellules qui les constituent et de la réponse des cellules à ces forces.

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Elucidation des mécanismes de coopération génétique à l’origine des tumeurs hépatiques

En collaboration avec l’Université du Minnesota et en utilisant une approche multidisciplinaire, les chercheurs ont identifié des mécanismes initiateurs du cancer du foie. Ils ont montré qu’une légère augmentation d’expression d’un récepteur sur la surface des cellules rendait les cellules du foie vulnérables à des altérations supplémentaires touchant une vaste catégorie de fonctions cellulaires, déclenchant ainsi la formation de tumeurs. Cette étude a été publiée dans la revue Journal of Hepatology.

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Star accélère la recherche partenariale dans le sport, la santé et le bien-être

Les huit unités de recherche de l'institut Carnot Star1 accompagnent les entreprises dans leur R&D et leur processus d'innovation en visant quatre marchés prioritaires : l'industrie du sport, les objets connectés pour la santé et le bien-être, l'imagerie biomédicale et la nutrition.

 

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Signia Therapeutics identifie des molécules pour contrer les infections respiratoires

La start-up fondée par des chercheurs du Centre international de recherche en infectiologie1 et de l'université Laval (Québec, Canada) a mis au point une méthode innovante de repositionnement de molécules dans de nouvelles applications thérapeutiques. Sa cible : les maladies infectieuses respiratoires.

 

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La petite sous-unité est plus grande que la grande dans le mitoribosome d’Arabidopsis!

Les ribosomes sont les machines moléculaires qui effectuent la traduction des ARN messagers en protéines. Ils sont constitués de deux sous-unités. La petite décode l’ARN messager et la grande réalise la polymérisation des acides aminés pour former la protéine correspondante. Les chercheurs ont déterminé la composition et l’architecture très particulières des ribosomes des mitochondries d’Arabidopsis. Cette étude a été publiée dans la revue Nature Plants.

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Découverte du mécanisme de régulation de l’expression des « immune checkpoints »

Les nouvelles immunothérapies anticancéreuses bloquent des récepteurs freins de réponse immunitaire, nommés immune checkpoints, dont on ignorait le mécanisme d’expression par les lymphocytes T. Cette étude, publiée dans la revue Cell Reports, démontre que les lymphocytes T activés déploient un mécanisme de contrôle pré-traductionnel de l’ARNm des immune checkpoints durant leur transport microtubulaire sous forme de granules de stress, à l’instar du contrôle d'expression des récepteurs synaptiques par les neurones.

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Virus de l’hépatite C : une maturation originale des particules virales à l’extérieur de leur cellules productrices

Les chercheurs viennent de mettre au point une nouvelle méthode de production du virus permettant de produire in vitro des particules avec les mêmes propriétés que celles retrouvées chez les patients. Grâce à cette méthode, ils ont identifié comment les particules de ce virus à la composition unique devenaient matures et comment cela impacte son infectiosité et sa résistance aux anticorps. Ces résultats sont publiés dans Journal of Hepatology.

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Régler le réveil du génome embryonnaire

Dans un embryon en développement, il est essentiel de contrôler le timing de l’activation des gènes. Par ailleurs, à chaque division cellulaire, les programmes développementaux des cellules mères doivent être fidèlement transmis à leurs cellules filles. Afin d’étudier ces processus de timing d’expression et de mémoire, les chercheurs ont utilisé l’embryon précoce de drosophile où il est aisé de suivre en temps réel le réveil du génome zygotique. Dans une étude multidisciplinaire publiée dans la revue Nature Communications, ils ont pu montrer comment un facteur de transcription (Zelda) régulait quantitativement le tempo de l’activation du génome au cours du développement embryonnaire précoce.

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[COMMUNIQUE DE PRESSE] LifeTime : l’Europe se tourne vers les cellules pour un avenir meilleur

Les cellules de notre corps sont en constant changement. Mais lesquels de ces changements constituent des développements sains et lesquels entraînent des maladies graves ? C’est ce que LifeTime, une nouvelle initiative transnationale et interdisciplinaire de chercheurs européens renommés, veut comprendre. Le consortium est coordonné conjointement par le Centre Max Delbrück à Berlin, l’Institut Curie à Paris, avec l’association Helmholtz et le CNRS. Un obstacle important a désormais été franchi : LifeTime recevra un million d’euros et aura une année pour élaborer un plan visant à intégrer sa vision dans le paysage européen de la recherche et de l’innovation.

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[COMMUNIQUE DE PRESSE] Le cerveau « endormi » reste attentif à son environnement

En exposant des dormeurs à des sons complexes, des chercheurs du CNRS et de l’ENS Paris1, en collaboration avec l’université Monash (Australie), viennent de montrer que pendant le sommeil, notre cerveau est capable de trier les sons de son environnement afin de privilégier les plus pertinents. Cette aptitude pourrait être un des mécanismes nous permettant de dormir en toute sécurité et de nous réveiller au bon moment. L’étude est publiée dans Nature Human Behaviour le 14 janvier 2019.

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[COMMUNIQUE DE PRESSE] Des réseaux de neurones humains pour modéliser la maladie de Parkinson

L’agrégation de la protéine alpha-synucléine est à l’origine de la dégénérescence neuronale dans la maladie de Parkinson. En utilisant des cellules souches humaines reprogrammées en cellules nerveuses, des chercheurs du CNRS et de l’Inserm viennent de montrer que les agrégats d’alpha-synucléine se propagent de neurones en neurones. Cette découverte réalisée sur des réseaux de neurones humains, pourrait permettre d’élaborer de nouvelles stratégies thérapeutiques afin de prévenir la multiplication des agrégats d’alpha-synucléine et la dégénérescence des neurones. L’étude est publiée le 10 janvier 2019 dans la revue Stem Cell Reports.

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[COMMUNIQUE DE PRESSE] Alzheimer : identification d’agrégats de protéines cibles potentielles pour soigner la maladie

La propagation des agrégats de la protéine Tau dans le cerveau contribue à la progression de la maladie d’Alzheimer. Des chercheurs du Laboratoire des maladies neurodégénératives : mécanismes, thérapies, imagerie (CNRS/CEA/Université Paris-Sud, MIRCen), en collaboration avec l’Ecole normale supérieure, Sorbonne Université et l’Inserm, viennent d’identifier les cibles de ces agrégats. Publiés dans EMBO Journal le 10 janvier 2019, ces travaux permettront la conception d’outils capables de bloquer ces éléments clés dans la propagation des agrégats et de contrecarrer ainsi leur effet pathologique..

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Une susceptibilité au froid dans la maladie de Crohn ?

Des mutations de la protéine NLRP12 sont responsables d'une forme familiale de syndrome auto-inflammatoire induit par le froid qui se caractérise par des épisodes récurrents de fièvre et des problèmes digestifs. Des données récentes ont permis de mettre en cause une hyper-activation du gène majeur NOD2 de prédisposition à la Maladie de Crohn ce qui pourrait rendre compte du gradient Nord-Sud de l’incidence de cette maladie inflammatoire du tube digestif qui affecte des millions d’individus. Ces résultats ont été publiés dans la revue Nature Communications.

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Des vocalises de plaisir pour réduire la consommation de drogue chez le rat

Les rats utilisent des vocalises dans les ultrasons pour communiquer des émotions positives (haute fréquence d’ultrasons) ou négatives (basses fréquence d’ultrasons). Les chercheurs ont montré que des vocalises positives émises par un rat étranger au rat testé diminuent sa consommation de cocaïne, alors que la diffusion de vocalises négatives l’augmente de manière transitoire. La lésion du noyau subthalamique, une structure profonde du cerveau, annule ces modulations. Ces résultats, publiés dans Addiction Biology, soulignent l’importance du rôle joué par le contexte social, et notamment la communication, au moment de la consommation de drogue.

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Troubles du contrôle des impulsions dans la maladie de Parkinson

Les symptômes non-moteurs de la maladie de Parkinson (qui incluent les troubles du contrôle des impulsions, liés à la maladie et/ou aux traitements dopaminergiques) altèrent la qualité de vie des patients parkinsoniens au même titre que les symptômes moteurs. Dans cette étude, parue dans la revue Brain, les chercheurs ont identifié les mécanismes neurophysiopathologiques sous-tendant les dérégulations de la prise de décision observées chez des patients ayant un trouble du contrôle des impulsions bien spécifique : l’hypersexualité.

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