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Parutions 2017

 

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

 

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Rigidité tissulaire + Forces mécaniques = Equation du développement

Dans les dernières étapes de son développement, l’embryon du ver Caenorhabditis elegans change de forme et accroit quatre fois sa longueur sans migration ni division cellulaires. L’équipe de Michel Labouesse à l’Institut de Biologie Paris-Seine, démontre que cette élongation est basée sur deux composantes physiques : les forces mécaniques générées dans un tissu et la rigidité d’autres tissus. Ces résultats ont été publiés le 9 février 2017 dans la revue eLife.

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Le cerveau du primate en mouvement

Lorsque nous nous déplaçons, les images défilent sur nos rétines plus ou moins rapidement. Comment le cerveau gère-t-il ce "flux optique" qui permet de contrôler notre navigation, une capacité partagée, entre autres, par nos cousins primates ? Des chercheurs du Centre de recherche cerveau et cognition ont identifié le réseau cérébral qui traite le flux optique chez le macaque. Dans cette étude parue le 19 janvier 2017 dans la revue Cerebral Cortex, ils montrent des similitudes entre ces réseaux chez l’homme et chez le singe, et quelques différences qui reflètent leurs évolutions parallèles.

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La modélisation cérébrale personnalisée au service de l’épilepsie

La neurochirurgie reste un des espoirs pour guérir les patients souffrant d'épilepsie pharmacorésistante. Son succès dépend principalement de la délimitation de la zone epileptogène, un problème épineux en pratique clinique. Des chercheurs de l’Institut de neurosciences des systèmes, du Centre de résonance magnétique biologique et médicale et du département de neurophysiologie clinique de l'Assistance Publique-Hôpitaux de Marseille, ont développé un programme de traitement des données structurelles et d’IRM pour reconstruire le « cerveau virtuel » des patients épileptiques. Pour la première fois, cette méthode publiée le 14 février 2017 dans la revue Brain, démontre l’importance de la connectivité cérébrale pour prédire la direction de propagation des crises épileptiques en  corrélation avec un pronostic chirurgical.

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Le dialogue cerveau-système endocrine : une question d’organisation du temps

En enregistrant la libération in vivo de dopamine au niveau de la jonction cerveau-système porte hypophysaire, l’équipe de Patrice Mollard à l’Institut de génomique fonctionnelle de Montpellier a identifié un code neuroendocrine qui permet le dialogue entre le cerveau et des grandes fonctions comme la reproduction. Cette étude a été publiée le  13 février  2017 dans la revue PNAS.

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Dépression, allergies : comment ces maladies diminuent nos défenses immunitaires et favorisent les infections virales

Les interférons (IFN) sont des molécules antivirales et antitumorales naturellement produites dans le corps pour se défendre vis-à-vis des pathogènes et des cancers. Sentinelles de l’immunité, les cellules dendritiques plasmacytoïdes (ou pDC) sont des globules blancs très rares. Ils sont capables, lorsqu’ils détectent une infection, de déverser dans le sang de grandes quantités d’interféron. Mais à long terme, cette arme peut se retourner contre le système immunitaire et l’épuiser...

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De nouveaux outils de fusion des images en microscopie corrélative

La microscopie corrélative cherche à fusionner les informations obtenues par différentes modalités d’imagerie sur un même échantillon. Dans le cadre du projet d’infrastructure nationale « France-BioImaging », des chercheurs et ingénieurs du CNRS ont développé une approche innovante de mise en correspondance de structures imagées à différentes échelles. Cette étude qui permet de replacer une fonction moléculaire observée en microscopie de fluorescence dans son contexte ultra-structural en microscopie électronique, a été publiée le 31 janvier 2017 dans la revue Nature Methods.

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La mécanotransduction activée par de simples fluctuations de la forme des cellules déclenche la gastrulation

L’équipe d’Emmanuel Farge à l’Institut Curie, en collaboration avec des chercheurs de l’Institut Néel, démontre que la gastrulation peut être réactivée chez un embryon de drosophile déficient en mimant, grâce à des micro-aimants oscillants, les pulsations des cellules du mésoderme. Cette étude publiée le 23 janvier 2017 dans la revue Nature Communications, démontre que le processus actif qui provoque la gastrulation, première étape de la morphogenèse embryonnaire animale, est déclenché mécaniquement.

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Un mécanisme de maturation des ribosomes eucaryotes dévoilé

La synthèse des ribosomes eucaryotes mobilise des protéines de la famille des hélicases d’ARN, dont le rôle précis et le mode de fonctionnement restent mal caractérisés. Les équipes de Nicolas Leulliot au Laboratoire de cristallographie et RMN biologiques et d’Anthony Henras et Yves Henry au Laboratoire de biologie moléculaire eucaryote, révèlent un aspect important du mode de fonctionnement de l’hélicase Prp43 dans la synthèse des ribosomes. Cette étude a été publiée le 9 décembre 2016 dans la revue Nucleic Acids Research.
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Combien de temps faut-il pour transmettre une marque épigénétique ?

Grâce à une avancée technologique reposant sur le développement de sondes fluorescentes originales, l’équipe d’Yves Mély au Laboratoire de biophotonique et pharmacologie et leurs collaborateurs ouvrent la voie à l'élucidation d'un mécanisme qui assure la conservation d'une identité cellulaire au cours des divisions. Cette étude a été publiée le 23 janvier 2017 dans la revue Journal of the American Chemical Society.
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Holoprosencéphalie : un nouveau regard sur la génétique de la cyclopie

La division anormale des deux hémisphères du cerveau pendant les premières semaines de grossesse entraine la survenue d'une maladie appelée holoprosencéphalie. La forme la plus sévère de cette anomalie, communément appelée « cyclopie », a été sujette à bien des fantasmes. Une équipe de l’Institut de génétique et développement de Rennes a fait coopérer chercheurs et médecin-chercheurs afin de rendre possible un diagnostic génétique rapide basé sur les nouvelles technologies de séquençage. Ces travaux publiés le 23 août 2016 dans la revue Human Mutation, ont permis de revisiter les gènes importants dans cette maladie et fait la preuve de sa complexité génétique.
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Illusions visuelles: leur origine est dans la prédiction

Des chercheurs de l’Institut de neurosciences de la Timone apportent un éclairage théorique nouveau sur une illusion visuelle découverte dès le début du XXème siècle. Elle restait incomprise alors qu’elle pose des questions fondamentales sur la manière dont notre cerveau représente les évènements dans l’espace et dans le temps. Cette étude parue le 26 janvier 2017 dans la revue PLOS Computational Biology, montre que la solution se situe dans les mécanismes prédictifs intrinsèques aux traitements neuronaux de l’information..
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Un nouveau mécanisme de la régulation temporelle de la communication entre neurones dévoilé

En combinant la microscopie à super-résolution STED sur cellules vivantes avec des techniques d’enregistrement de l’activité électrique neuronale et des simulations  mathématiques, Ronan Chéreau et ses collaborateurs à l’Institut interdisciplinaire de neurosciences, révèlent que l’activité électrique des neurones induit un élargissement des axones, ce qui modifie de manière importante la vitesse de transmission des messages électriques nerveux. Cette étude qui remet en question la vision classique des axones, a été publiée le 23 janvier 2017 dans la revue PNAS.
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Un lien entre "plasticité calcique" des cellules cancéreuses et pouvoir métastatique révélé

La capacité des cellules cancéreuses à envahir l’organisme trouve son origine dans un extraordinaire pouvoir d’adaptation. Les équipes d'Olivier Soriani à l'institut  de biologie Valrose et de Christophe Vandier de l'unité Nutrition, croissance et cancer, identifient un mécanisme très particulier qui permet aux cellules cancéreuses d’augmenter leur pouvoir métastatique en adaptant leur « signature calcique ». Au coeur de ce mécanisme, une protéine chaperon, SigmaR1, orchestre l’expression des canaux calciques à la membrane des cellules. Cette étude a été publiée le 23 janvier 2017 dans la revue Oncogene.
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Corrélation entre niveau d'expression élevé de marqueurs inflammatoires et mortalité au cours du vieillissement

L’inflammation chronique de bas grade observée chez les personnes âgées est associée à un risque plus élevé de maladies, notamment cardiovasculaires. Les équipes de Benjamin Faustin au laboratoire Immuno ConcEpT, et de Mark Davis à l'Université Stanford (USA), révèlent que des métabolites dérivés des nucléotides peuvent activer le complexe inflammatoire "inflammasome NLRC4" chez les individus âgés. Cette étude a été publiée le 16 janvier 2017 dans la  revue Nature Medicine.
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Le stroma tumoral comme cible potentielle dans le cancer tête et cou

Une collaboration multidisciplinaire menée par l’équipe d’Ellen Van Obberghen-Schilling à l’Institut de biologie Valrose, décrit la constitution moléculaire de la matrice extracellulaire, ou « matrisome », produite par les fibroblastes issus de carcinomes de la tête et du cou. En combinant les résultats du matrisome, l’analyse de tumeurs humaines et l’utilisation de leur modèle de matrice 3D, les chercheurs identifient un rôle décisif de la fibronectine oncofœtale et de deux de ses récepteurs cellulaires dans la migration collective des cellules tumorales. Ces travaux ont été publiés le 19 janvier 2017 dans la revue Nature Communications.
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Le métabolisme du GABA contrôle l’agressivité de gliomes malins

La présence de cellules aux propriétés variées au sein des tumeurs cérébrales les plus agressives est un des problèmes à surmonter pour traiter ces cancers. Cette hétérogénéité cellulaire est associée à des adaptations du métabolisme. Mais le métabolisme se révèle être davantage qu’un simple support. Une équipe du laboratoire Neurosciences Paris-Seine, collaborant avec des chercheurs et médecins français et brésiliens, montre qu’il peut aussi être un des moteurs de la genèse de l’hétérogénéité intra-tumorale, en agissant sur des régulations épigénétiques. Ces travaux ont été publiés le 28 décembre 2016 dans la revue Acta Neuropathologica.
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Dans 10 ou 30 secondes ? Un réseau neuronal impliqué dans la mémoire temporelle  

L’appariement temporel d’événements conditionne leur lien mnésique, ce qui permet d’agir en conséquence au bon moment. L’équipe de Valérie Doyère à l’Institut des neurosciences de Paris-Saclay, en collaboration avec des chercheurs de la New York University (USA), révèle l’implication d’un réseau neuronal dans la mise en place d’une plasticité synaptique sous-tendant la mémoire de l’intervalle et l’adaptation de l’attente qui en résulte. Cette étude a été publiée le 9 janvier 2017 dans la revue Nature Communications.
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Quand mal contracter un épithélium intestinal provoque une maladie rare

Les épithéliums doivent constamment s’adapter de façon collective à leur microenvironnement pour maintenir une organisation polarisée. Enrayer ce processus conduit fréquemment au développement de maladies congénitales ou de cancers. Une équipe de l’Institut Jacques Monod, en collaboration avec des cliniciens de l’Hôpital Necker-Enfants Malades, ont mis en évidence un lien causal entre une anomalie de la contractilité des cellules épithéliales et une maladie infantile rare de l’intestin. Cette étude, qui révèle l’impact de la géométrie tissulaire dans la maintenance de l’épithélium intestinal, a été publiée le 13  janvier 2017 dans la revue Nature Communications.
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DCIR : une molécule qui régule l’immunité contre la tuberculose

Des chercheurs de l’Institut de pharmacologie et de biologie structurale révèlent le rôle crucial d’une protéine, DCIR, exprimée par les cellules dendritiques dans le contrôle de la réponse immunitaire contre le bacille de la tuberculose. Ces résultats, publiés le 9 janvier 2017 dans la revue PNAS, permettent d’envisager le développement de composés visant à moduler l’immunité et l’inflammation au cours du traitement de la tuberculose et d’autres maladies inflammatoires.
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Caractérisation d'une cible antivirale chez le virus Zika

Une étude pluridisciplinaire, menée dans le cadre du projet européen « ZIKAlliance », a permis de caractériser le rôle de la protéine NS5 methyltransférase du virus Zika dans la réplication virale et son échappement au contrôle immunitaire cellulaire. Cette étude publiée le 28 décembre 2016 dans la revue Journal of Virology, montre que les propriétés structurales et fonctionnelles de cette protéine sont communes à celles d'autres virus de la même famille (virus de la dengue, ou de la fièvre jaune), ouvrant la possibilité de développer des inhibiteurs ciblant l'ensemble des virus de cette famille.
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Des structures branchées !

Les introns de groupe II sont de grands ARN catalytiques et des éléments génétiques mobiles. Nés chez les bactéries, ils sont très probablement les ancêtres des introns nucléaires eucaryotes et de leur appareil d’épissage, le spliceosome. Dans les deux systèmes d’épissage, l’intron est excisé dans une conformation en ‘lasso’ due à une liaison spécifique 2’-5’. Des structures cristallographiques obtenues par des chercheurs de l’Institut de biologie intégrative de la cellule révèlent les raisons de l’extrême conservation de la forme ‘lasso’ au cours de l’évolution. Cette étude a été publiée le 2 décembre 2016 dans la revue Science.
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