La microscopie est une pierre angulaire de la biologie qui permet d’observer la vie à l’échelle cellulaire. La multiplication des différentes techniques et leurs combinaisons permettent des expériences riches en résultats mais souvent complexes et coûteuses. Les chercheurs ont inventé un dispositif de pompe multicanaux permettant de contrôler l’environnement d’un échantillon directement sur le microscope pour réaliser des expériences avancées et automatisées. Ce dispositif a la particularité d’être construit en Lego et contrôlé par un logiciel libre, permettant à tout laboratoire de le construire, le modifier et l’utiliser. Publiée dans la revue Nature Communications, sa description permet de démocratiser les nouvelles approches de microscopie.

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L’odeur corporelle peut changer en lien avec des pathologies mais rien de tel n’est connu pour les crises d’épilepsie. Les chercheurs révèlent, grâce à des chiens entrainés, l’existence d’une « signature olfactive » des crises d’épilepsie, commune à différents patients et types de crise. Ceci ouvre d’importantes perspectives pour la détection des crises. Cette étude a été publiée dans la revue Scientific Reports.

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Sous l'action d'une température d'élevage plus élevée (29°C au lieu de 25°C), des régions particulières du génome de la drosophile s'activent pour produire de petits ARN non codants impliqués habituellement dans la répression des éléments transposables (séquences apparentées à des virus). Cet état est transmis aux générations suivantes, et ce, même si la température d'élevage revient à la normale. L'analyse de ces phénomènes épigénétiques transgénérationnels montre qu'un faible changement de l'environnement peut impacter durablement l'expression de certaines régions du génome. Cette étude est parue dans la revue Elife.

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La vaccination à base d’acides nucléiques suscite un intérêt et une attente considérables pour le développement de nouveaux vaccins. Dans un article publié dans Nature Biomedical Engineering les chercheurs ont montré par un suivi spatio-temporel multidimensionnel que le Cholk, un nanovecteur lipidique dérivé d’un sucre naturel, permet la délivrance efficace des molécules d’ARN messager à l’intérieur des cellules présentatrices d’antigènes, au niveau du site d’injection mais aussi des ganglions lymphatiques drainants.

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La membrane des cellules est une barrière physique qui isole l’intérieur de la cellule du milieu extérieur. Elle est également un centre de traitement et d’échange d’informations puisque c’est le lieu où les cellules perçoivent les conditions extérieures et communiquent avec leurs voisines. Les chercheurs ont mis en lumière le rôle particulier de certains lipides dans la transmission du signal à travers la membrane des cellules. Publié dans la revue Science, ces travaux apportent un éclairage sur les mécanismes qui assurent la communication entre les cellules et permettent ainsi une coordination des comportements cellulaires au cours de la croissance.

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Malgré l’implication de certains métaux dans de nombreuses maladies et fonctions vitales, en particulier dans le cerveau, de nombreuses questions restent en suspens sur leur homéostasie cellulaire : leur maintien aux bons taux dans les cellules. Des chercheurs du Laboratoire de chimie et biologie des métaux, de l’Inserm et de l'Institut de biologie de l'ENS viennent de décrire l’évolution du taux cérébral de zinc lors de la formation du cortex des souris. Ces travaux, publiés dans la revue Molecular Neurobiology, et les techniques associées ouvrent la voie à une meilleure compréhension du rôle du zinc dans la formation du cerveau.

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Le grand défi de la chimiothérapie consiste à attaquer les tumeurs tout en épargnant les tissus sains. Pour y répondre, des chercheurs de l’Institut de chimie radicalaire et de l’université chinoise de Macao proposent d’utiliser des machines moléculaires. Leur molécule anticancéreuse est inhibée par une macromolécule, qui ne lui rend sa toxicité qu’une fois au voisinage des cellules cancéreuses. Ces travaux, publiés dans la revue Chemical Communication, permettraient de limiter les effets secondaires du traitement.

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Dans le secteur en plein essor des diodes organiques électroluminescentes (Oled), un obstacle reste à franchir : concevoir des diodes émettrices de lumière bleue aussi efficaces que leurs homologues rouges ou vertes. L’enjeu : obtenir des Oled de toutes les couleurs pour la nouvelle génération d’écrans d’ordinateur ou de téléphone par exemple. En collaboration avec leurs collègues de l’université de Soochow en Chine, des chercheurs de l’Institut des sciences chimiques de Rennes ont conçu une nouvelle génération de semi-conducteurs, composés essentiels des Oled, permettant d’émettre une lumière bleue avec un rendement inégalé à ce jour. Des travaux publiés dans la revue Angew. Chem. Int. Ed.

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En combinant des méthodes expérimentales de pointe (spectroscopie en rayonnement synchrotron), des chercheurs de l’Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie, en collaboration avec l’Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux et le Centre de recherche Paul Pascal, décrivent pour la première fois les propriétés électroniques du plus petit système moléculaire présentant un transfert de charge entre un site donneur et un site accepteur, sous l’influence de la lumière et de la température. Publiés dans la revue Journal of the American Chemical Society, ces travaux fondamentaux marquent une étape importante dans le domaine de la spintronique moléculaire et dans l’élaboration des futurs ordinateurs quantiques.

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Le recyclage du monoxyde et du dioxyde de carbone (CO et CO₂) en hydrocarbures est possible, mais certaines étapes de ces procédés coûtent encore plus d’énergie qu’elles n’en sauvent. Des chercheurs du CNRS et des universités Paris-Sud et Rennes 1 se sont inspirés d’une enzyme naturelle pour améliorer les catalyseurs utilisés dans la réduction du CO₂ en CO. Grâce à ces travaux, publiés dans la revue Angewandte Chemie, cette phase demande moins d’énergie et n’a pas plus besoin de consommer d’acides.

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Alors que la fluorescence provient généralement de la peau ou de l'exosquelette des animaux, une récente étude, publiée dans Scientific Reports, dévoile une fluorescence spectaculaire des os chez de petites grenouilles brésiliennes. Visible à travers leur peau, cette fluorescence pourrait leur permettre de communiquer.

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L'analyse du génome de plus de 14 000 individus du pourtour de l'Océan Indien révèle une influence génétique originaire de l'Asie du Sud-Est, limitée mais réelle, dans les populations d'Afrique de l'Est et du sud de la péninsule arabique. Cette étude a été publiée dans Genome Biology and Evolution.

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Une équipe de chercheurs a mené une étude sur le massif du Mont-Blanc pour déterminer l’évolution des températures jusqu’en 2100 et leurs conséquences. Les résultats, publiés dans Nature Scientific Report, montrent une diminution de 45 à 50 % du nombre de jours de gel en haute altitude dès le milieu du XXI^e siècle. Plus globalement, dès la fin du XXI^e siècle, le réchauffement climatique pourrait aboutir à une réduction des glaciers, de l'enneigement et conduire à un déficit en eau, entrainant un impact sur la biosphère et provoquant une transformation spectaculaire des milieux de haute montagne.

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Si les échinodermes, parmi lesquels on compte les oursins, étoiles de mers et concombres de mer, sont caractérisés par leur symétrie radiale d’ordre 5, l'évolution de leur morphologie est encore mal connue. Un fossile vieux de 530 millions d'années, décrit dans Nature Communications par un consortium scientifique, nous éclaire sur leur origine.

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Les hommes anatomiquement modernes se sont hybridés avec leurs parents proches, les Néandertaliens et les Dénisoviens, lors de leur dispersion hors d’Afrique. Une nouvelle étude portant sur des fragments d'ADN de populations humaines vivant actuellement dans les îles d'Asie du Sud-Est et de Nouvelle-Guinée met en évidence une transmission de gènes de ces anciens homininés. Les ancêtres des Papous possèdent dans leur génome les traces de deux lignées distinctes de Dénisoviens qui auraient divergé il y a plusieurs centaines de milliers d’années. Les chercheurs suggèrent également que l’une de ces lignées dénisoviennes est si différente des autres qu’elle devrait être considérée comme une nouvelle espèce d’homininés archaïques.

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Force-t-on sa voix selon notre environnement et les émotions qui y sont liées ? Y a-t-il une corrélation entre l’effort vocal et la personnalité ? Telles sont les questions que s'est posées une équipe de chercheurs parmi lesquels Alexia Mattei, Thierry Legou, Aude Lagier et Antoine Giovanni, tous quatre membres du Laboratoire parole et langage. Leurs travaux ont donné lieu à la publication d’un article dans les Annales Françaises d'Oto-Rhino-Laryngologie et de pathologie cervico-faciale.

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De nombreux systèmes informatiques (téléphones portables, voitures autonomes…) produisent des /logs/ ou /journaux/, c'est-à-dire des fichiers associant un évènement à un instant précis. Être capable de déterminer quand, dans ces journaux qui peuvent être longs, une propriété d'intérêt est vérifiée ou violée, peut se révéler être un véritable défi. Une collaboration franco-japonaise a permis de mettre en place une nouvelle méthode qui détecte automatiquement s’il y a des éléments de périodicité dans les logs, sans avoir à en donner les spécificités recherchées.

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Impliquée dans des phénomènes tels que les sables mouvants, la liquéfaction des sols est un phénomène qui recèle encore des mystères. Des chercheurs de l’Institut Langevin y apportent un nouvel éclairage, montrant qu’elle peut être provoquée par une lubrification entre les grains du sol causée par des vibrations. Ces résultats, publiés dans la revue Scientific Report, se basent sur des mesures prises par un sonar à ultrasons.

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Grâce à son expertise dans la réalisation de transistors cryogéniques à haute mobilité électronique, une équipe du C2N a permis à une équipe néerlandaise d’observer à l’échelle atomique les mécanismes qui expliquent le caractère isolant de la surface d’un cuprate, un métal supraconducteur. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Physics.

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Inscrire et relire des informations avec la plus grande densité de stockage possible est un enjeu permanent pour les données numériques. Dans ce travail, une nouvelle méthode permettant d’aller au-delà des meilleures technologies actuelles a été développée, utilisant des nanostructures de silicium et des réseaux de neurones artificiels.

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Une équipe internationale de chercheurs, issus du Laboratoire d’astrophysique de Marseille et de l’Université de Cornell, a développé un modèle permettant d’expliquer la composition de l’atmosphère de Jupiter en supposant la formation de la planète au voisinage de la zone de sublimation de la glace amorphe dans la nébuleuse protosolaire. Cette étude montre que les enrichissements en éléments volatils, mesurés depuis des décennies dans l’atmosphère de Jupiter, ont pu être acquis grâce à l’accrétion de gaz relâchés par la cristallisation de la glace amorphe au voisinage de la zone de formation de la planète.

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Une équipe internationale menée par des chercheurs du Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique vient de réaliser la première mesure directe de la vitesse des vents dans la très haute atmosphère de Titan grâce à des observations de l’interféromètre Alma. L’étude, parue dans la revue Nature Astronomy, met en évidence la présence à 1 000 km d’un fort vent supersonique équatorial parcourant Titan d’ouest en est à une vitesse de 350 m/s dont l’origine reste à expliquer.

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Dans le cadre d'un grand projet de l'Union européenne, des experts de 14 institutions de dix pays européens ont passé trois ans à scruter la glace antarctique, à la recherche du site idéal pour étudier l'histoire climatique des dernières 1,5 million d'années. Le consortium Beyond Epica-Oldest Ice, coordonné par Olaf Eisen de l’Alfred Wegener Institute à Bremerhaven (Allemagne), dans lequel sont fortement impliqués plusieurs scientifiques de l’Institut des géosciences de l’environnement, a présenté ses conclusions lors de l'assemblée générale de l'Union européenne des géosciences qui s’est tenue à Vienne (Autriche) du 7 au 12 avril 2019.

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