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La lettre d'info des Instituts du CNRS
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En direct des labos
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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)

Evolution génomique différentielle entre levures naturelles et levures domestiquées par l'Homme

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Grâce au séquençage de longues molécules d'ADN, un consortium de laboratoires français, anglais et suédois décrit l'assemblage complet des génomes de sept souches de Saccharomyces cerevisiae et de cinq souches de Saccharomyces paradoxus. Cette étude, publiée le 17 avril 2017 dans la revue Nature Genetics, a permis de définir les limites entre régions internes et sous-télomériques des chromosomes et de comparer les dynamiques évolutives des souches domestiquées et des souches sauvages naturelles.

Echange d'armes dans la bataille entre les éléments transposables et leur hôte

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De multiples mécanismes épigénétiques assurent l'inactivation des éléments transposables au sein des génomes. L'équipe d'Olivier Mathieu, au laboratoire Génétique, reproduction et développement, identifie deux gènes nécessaires à la répression de nombreux éléments transposables, via une nouvelle voie moléculaire indépendante des principales modifications épigénétiques. Ces gènes pourraient avoir eux-mêmes dérivé d'éléments transposables. Ceci révèle que la domestication d’éléments transposables par les génomes des plantes à fleurs aurait permis l'émergence d'un nouveau mécanisme de contrôle de l'activité de ces séquences invasives. Cette étude a été publiée le 3 mai 2017 dans la revue Nature Communications.

Le voile se lève sur les mécanismes de la perception visuelle de la vitesse

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Pour survivre, il est crucial de mesurer la vitesse d’objets, de proies ou de prédateurs en mouvement. Or, la réalisation précise de cette tâche par le cerveau reste largement mystérieuse. L’équipe de Pascal Mamassian, du Laboratoire des systèmes perceptifs, et celle de Guillaume Masson, à l’Institut de neurosciences de la Timone, ont identifié un nouveau mécanisme basé sur la cohésion perceptive de mouvements complexes, comme le déplacement de nuages ou de nuées d’oiseaux. L’estimation perceptive dépend ainsi des interactions entre canaux de vitesse et échelle spatiotemporelle. Ces résultats ont été publiés le 4 mai 2017 dans la revue Current Biology.

Introductions indépendantes et hybridations ont façonné l'histoire du maïs cultivé

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Des chercheurs du laboratoire Génétique quantitative et évolution - Le Moulon lèvent le voile sur l’histoire encore mal connue du maïs européen. Grâce à l’analyse de génomes, ils révèlent deux voies d’introduction indépendantes sur le continent, avec de nombreuses adaptations aux conditions environnementales. En Amérique du Nord comme en Europe, les hybridations répétées entre variétés issues d’introductions indépendantes ont contribué à l'émergence de variétés adaptées aux moyennes latitudes. Cette étude a été publiée le 16 mars 2017 dans la revue PLOS Genetics.

L'optogénétique révèle comment les adhésions régulent les moteurs de la morphogénèse tissulaire

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La morphogenèse des tissus est dirigée par des forces biomécaniques générées par des moteurs moléculaires tels que la myosine. Grâce à l’utilisation d’une nouvelle technique d’optogénétique, l’équipe de Xiaobo Wang au Laboratoire de biologie cellulaire et moléculaire du contrôle de la prolifération, en collaboration avec des chercheurs de l'Institut supérieur coréen des sciences et technologies, montre que les adhésions contrôlent la contractilité de la myosine afin de réguler l’élongation du tissu ovarien chez la drosophile. Ces travaux ont été publiés le 13 avril 2017 dans la revue Nature Communications.

Institut de chimie (INC)

Mouvement brownien : l'exception qui confirme la règle

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Conséquence de l’agitation thermique des molécules d’un fluide, le mouvement brownien se traduit par un déplacement d’autant plus rapide que les particules en présence sont petites. En reproduisant un fluide complexe structurellement comparable aux membranes biologiques, des chercheurs du Centre de recherche Paul Pascal et de l’université de Louvain (Belgique) obtiennent un résultat contre-intuitif : les particules plus grosses se déplacent plus vite. Très fondamental mais potentiellement précurseur de nouvelles stratégies pour délivrer les médicaments, ce résultat est publié dans la revue Physical Review Letters.

Quand chimie et médecine s'unissent pour lutter contre les maladies inflammatoires de l'intestin

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Les recherches de la dernière décennie ont montré que le stress oxydant est impliqué dans de nombreuses situations pathologiques inflammatoires, comme les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Chez les patients souffrant de cette pathologie, une enzyme contenant du manganèse qui permet la régulation de ce stress oxydant est inactivée. Des complexes de manganèse ont été synthétisés par une équipe du Laboratoire des biomolécules. Ces complexes pénètrent facilement dans les cellules afin de lutter contre l’inflammation et remplacent l’enzyme inactivée. Ces résultats font l’objet d’une publication dans la revue Inorganic Chemistry.

Une nouvelle approche pour comprendre le comportement chimique des actinides

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La chimie des actinides, ces métaux radioactifs dont certains sont utilisés en chimie nucléaire, demeure un problème complexe. Spécialiste de la chimie quantique, c’est-à-dire liée au comportement des électrons, Jean-Pierre Dognon, du laboratoire Nanosciences et innovation pour les matériaux, la biomédecine et l'énergie, propose un état de l’art des méthodes récemment développées pour étudier les spécificités des liaisons chimiques formées par les actinides avec d’autres molécules. À la clé : une meilleure connaissance de leur comportement, permettant de concevoir ou d’optimiser des systèmes moléculaires aux propriétés physico-chimiques contrôlées. Un travail de synthèse publié dans la revue Coordination Chemistry Reviews.

Un nouvel outil susceptible de neutraliser sur site une attaque chimique

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Dans le cadre de l'appel « Attentats-Recherche » du CNRS, les laboratoires COBRA et CEISAM ont développé un système permettant une neutralisation rapide et efficace d’un simulant de « gaz moutarde » par un dispositif mobile en flux continu. Ce travail fait l’objet d’un article dans la revue Angewandte Chemie International Edition.

Une méthode inédite, peu énergivore et économique, pour produire des plastiques biodégradables

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Produire des polymères biodégradables en grande quantité, comme alternative aux plastiques issus du pétrole, reste un enjeu écologique et industriel majeur. Des chercheurs de l’Institut de recherche de chimie de Paris et de l’Insa de Toulouse ont relevé le défi : ils ont mis au point une méthode originale pour synthétiser l’un de ces polymères biodégradables – le polylactide – de manière simple, énergétiquement et financièrement économe. De quoi encourager la fabrication de cette catégorie de plastiques plus respectueuse de l’environnement. Ces travaux sont parus dans la revue Journal of the American Chemical Society.

Institut écologie et environnement (INEE)

La composition minérale des sols d'altitude fait barrage à l'avancée des arbres

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Pourquoi les arbres ne poussent-ils pas au-delà d'une certaine altitude sur toutes les montagnes de la planète ? Pour tenter de le savoir, une équipe internationale coordonnée par le professeur David Wardle de l'université d’Umea (Suède), dans laquelle figuraient des chercheurs du Laboratoire d’écologie alpine, a mené une enquête inédite sur sept massifs montagneux situés en zone tempérée. A l'aide d'analyses effectuées dans les sols de chacun de ces écosystèmes, de part et d'autre de la limite supérieure des arbres, les chercheurs ont constaté que le rapport entre les quantités d'azote et de phosphore dans le sol était identique à la frontière entre forêt et prairies d'altitudes. Ces travaux, publiés fin janvier dans Nature, renforcent l'hypothèse selon laquelle l'extension des arbres en altitude serait davantage influencée par la modification de la composition minérale des sols que par l'élévation de température résultant du changement climatique.

Erosion de la diversité d'insectes : conséquence de l'élévation du niveau de la Méditerranée depuis 7000 ans

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La menace que représente la remontée du niveau marin dans les décennies à venir est connue depuis longtemps. Pour en évaluer les possibles impacts sur la biodiversité des écosystèmes littoraux, des chercheurs de l’Institut méditerranéen de biodiversité et d’écologie marine et continentale ont analysé les changements de communautés d’insectes fossiles en réponse aux fluctuations du niveau marin depuis 7000 ans. Ces travaux, publiés dans la revue Biodiversity and Conservation, suggèrent que 60 % de la faune de coléoptères de la zone humide étudiée a localement disparu à cause de l’augmentation de la salinité.

Bibliothèque du Vivant : une référence génomique pour les espèces

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Bibliothèque du Vivant (BdV) est un appel à projets financé par le CNRS, l'Inra et le MNHN de 2011 à 2013 et qui a bénéficié du support technique du Génoscope pour le séquençage massif d’ADN. BdV avait pour objectif de soutenir et d’accompagner cent équipes françaises portant des projets d’étude de la biodiversité. Il voulait accélérer le séquençage massif de gènes, ou de parties de gènes, d’organismes pluricellulaires appartenant à différents groupes taxinomiques (plantes, champignons, vertébrés, insectes, etc.) afin de compléter une bibliothèque de codes-barres ADN de référence pour le vivant et ainsi d'accéder à la phylogénie moléculaire de ces organismes. Des travaux issus de ce programme font l’objet d’un volume spécial "DNA library of life" publié dans la revue European Journal of Taxonomy.

Les petites populations font de gros génomes

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Pourquoi les tailles de génomes varient-elles si fortement d'une espèce à une autre ? Pour s'attaquer à cette question difficile, des chercheurs du Laboratoire d'écologie des hydrosystèmes naturels et anthropisés, du Laboratoire de biométrie et biologie évolutive et de l’université de Copenhague ont étudié les génomes d'espèces qui ont colonisé un habitat unique : le milieu souterrain. Publiée dans la revue Genome Research, leur étude montre que suite à la colonisation du milieu souterrain, la baisse des tailles des populations rend moins efficace la lutte de la sélection naturelle contre les éléments répétés et envahissants du génome. In fine, les tailles des génomes dépendent bien des tailles des populations.

Les évènements climatiques extrêmes renforcent la sélection naturelle

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Au travers de l’augmentation des températures ou des évènements climatiques extrêmes, le changement climatique altère invariablement de nombreux habitats. Dans une étude publiée dans Philosophical Transaction of the Royal Society B, des chercheurs du CNRS ont montré, en collaboration avec l’université de Sherbrooke, que la sélection naturelle est renforcée par le nombre de journées extrêmement chaudes subies par les oiseaux. Indépendamment des températures moyennes mensuelles, la force de la sélection naturelle est multipliée par deux lorsque 20 % des nichées subissent une journée extrêmement chaude. Moteur de l’évolution darwinienne, la sélection naturelle se trouve donc altérée par le changement climatique qui devient un acteur à part entière de l’évolution des espèces.

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

Stéphan Thomassé : « Disséquer les graphes pour mieux combiner leurs algorithmes de résolution »

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Nommé membre senior de l’Institut universitaire de France, Stéphan Thomassé s’intéresse à l’algorithmique des graphes, ces structures informatiques qui permettent de (presque) tout représenter par des points et des arêtes les reliant. Ses travaux se concentrent sur la détermination du meilleur algorithme de résolution pour chaque type de graphes, cette adéquation étant faite jusque-là sans réelle compréhension de la corrélation entre graphe et algorithme.

Comment interagir avec les systèmes critiques ?

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Le domaine de l’interaction homme-machine (IHM) s’intéresse aux meilleures façons pour les humains d’interagir avec les systèmes informatiques et électroniques qu’ils côtoient tous les jours. Mais qu’en est-il quand le système est critique et met des vies en jeu, comme dans le cockpit d’un avion ? Comment améliorer l’interaction tout en garantissant la sûreté du système dans son ensemble ? C’est pour ses apports fondateurs dans cette thématique originale du domaine de l’IHM que Philippe Palanque, enseignant-chercheur à l’Institut de recherche en informatique de Toulouse, obtient un CHI Academy Award à l’occasion de la conférence CHI 2017.

Contrôler les systèmes cyber-physiques, ERC d'Antoine Girard

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Quel est le point commun entre un robot, un véhicule autonome et un bâtiment intelligent ? Tous les trois sont des systèmes cyber-physiques, c’est-à-dire des systèmes qui mettent en interaction des éléments informatiques et des entités physiques. Mais la jonction du virtuel et du matériel ne se fait pas sans mal, et les systèmes cyber-physiques requièrent des niveaux élevés de complexité et doivent répondre à des exigences critiques de certification. L’ambition du projet ERC Consolidator Grant PROCSYS d’Antoine Girard, chercheur CNRS au Laboratoire des signaux et systèmes, est de pouvoir les contrôler plus facilement, grâce à un langage de haut niveau et à une génération automatique des algorithmes de commande.

Consortium autour de l'information quantique entre la France, les Pays-Bas et la Lettonie

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Le 28 avril 2017 a été signé un Memorandum of Understanding pour formaliser un consortium entre le Paris Centre for Quantum Computing (France), le QuSoft (Pays-Bas) et le Centre for Quantum Computer Science (Lettonie). Cette collaboration accentuée visera à comprendre et à développer le traitement de l’information quantique et ses applications au calcul et à la communication, dans un contexte européen en développement.

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

De la lumière et des algues pour maitriser les écoulements

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Si certaines algues dérivent en fonction du courant, d'autres sont capables de contrôler les flots. Des chercheurs du laboratoire Matière et systèmes complexes se sont ainsi servis d’une algue microscopique et de lumière pour maîtriser des écoulements de fluides. Ils ont pour cela détourné la capacité du micro-organisme à migrer en fonction de l’éclairage. Ces travaux sont publiés dans Nature Physics.

Pourquoi les pelotes de mer ne se dévident pas

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Si elles intriguent les promeneurs du bord de mer, les ægagropiles suscitent aussi des interrogations chez les scientifiques. Des chercheurs de l’IRPHE, du LPS et du Laboratoire de physique de l'ENS de Lyon se sont penchés sur la formation de ces pelotes de fibres végétales, un processus qui façonne des matériaux plus résistants qu’il n’y paraît. Ces travaux sont publiés dans la revue PNAS.

Institut de physique (INP)

Traverser une transition de phase topologique en contrôlant la température

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Pour la première fois, des physiciens ont traversé continûment une transition de phase topologique et montré l’universalité de la vitesse des quasi-particules apparaissant lors de cette transition.

Un mécanisme de déstabilisation de l'Univers primordial

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Des physiciens ont mis au jour un phénomène d’instabilité, à l’œuvre dans l’Univers primordial, qui modifie notre interprétation des observations du fond diffus cosmologique en termes de physique des hautes énergies.

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

Le détecteur Stereo entre dans la course au neutrino stérile

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Installé près du réacteur de recherche de l’ILL, le détecteur Sterile reactor oscillation (Stereo) prend des données depuis le 11 novembre 2016. Son objectif : tester l’existence du neutrino stérile, particule hypothétique qui remettrait en question la définition actuelle de l’architecture de l’Univers. Le LPSC et le Lapp sont particulièrement impliqués dans cette expérience.

Institut national des sciences de l'Univers (INSU)

Des astrophysiciens ont étudié un pulsar en train de "rajeunir" dans une galaxie voisine

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Des scientifiques de l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie ont publié les résultats d'une étude sur un pulsar unique ultra-lent, XB091D. On estime que cette étoile à neutrons a capturé une étoile qualifiée de compagne il y a seulement un million d'années et, depuis lors, elle retrouve graduellement sa rotation rapide initiale. Le jeune pulsar est situé dans l'un des plus anciens amas globulaires de la galaxie d'Andromède, ce qui démontre que cet amas était autrefois une galaxie naine.

Mieux comprendre l'origine des variations de salinité de surface de l'océan Atlantique

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Une équipe de chercheurs du Laboratoire d’océanographie et du climat : expérimentations et approches numériques a étudié des données anciennes et récentes de salinité de surface de l’océan Atlantique, l’ensemble portant sur près de 120 ans. Ils ont ainsi pu montrer qu’une partie substantielle de la variabilité de la salinité de surface était reliée aux modes AMO (Atlantic meridional oscillation) et NAO (North atlantic oscillation) et donc due à la variabilité climatique naturelle. Ils ont également pu assigner une contribution anthropique à certaines tendances à long terme.

Trois fois plus de pluies extrêmes au Sahel en 35 ans : le réchauffement du Sahara mis en cause

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Le Sahel évoque communément des images de sécheresse du fait des déficits pluviométriques extrêmes qui ont touché la région dans les décennies 1970 et 1980. Une facette moins connue du climat sahélien vient d’être dévoilée par des chercheurs de laboratoires anglais et français. Ils ont utilisé des mesures de pluie in situ et des données satellitaires pour analyser l’évolution des orages de mousson au Sahel et mis en évidence un triplement de la fréquence des pluies extrêmes au cours des 35 dernières années. Cette augmentation n’est que partiellement expliquée par l’augmentation des cumuls de pluie depuis les sècheresses des années 80. Elle implique également le réchauffement climatique du Sahara voisin, qui induit dans la circulation atmosphérique régionale des changements favorables à l’émergence d’orages très intenses. Les scénarios climatiques indiquent que cette tendance devrait se poursuivre au cours de ce siècle.

Pawnee, Oklahoma, Mw 5.7, septembre 2016 : premier séisme anthropique mesuré depuis l'espace

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Trois chercheurs de l’Institut de physique du globe de Paris ont étudié le récent séisme de Pawnee dans l’Oklahoma (septembre 2016, magnitude 5.7), un des nombreux séismes de cette région fort probablement induits par l’injection dans le sous-sol de grandes quantités d’eaux usées. S’appuyant sur des données d’observations sismologiques et des données satellitaires ainsi que sur des modélisations numériques, les chercheurs ont pu déterminer le déroulement complet de la rupture et montrer que les activités humaines sont capables de déstabiliser des failles sismiques dormantes situées à plusieurs kilomètres sous la surface.

Directeur de la publication : Alain Fuchs
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