Les myosines sont des protéines essentielles au maintien de nombreuses fonctions biologiques telles que la contraction musculaire, le déplacement ou encore le trafic cellulaire. On dénombre aujourd’hui trente-cinq classes de myosine qui divergent à la fois par leur fonction et leur localisation cellulaire. Ces protéines sont aussi associées à diverses maladies: myopathies, surdité, cancers et parasitoses telles que la malaria. Dans un article publié dans la revue Nature Communications, les scientifiques apportent une connaissance nouvelle concernant les mécanismes moléculaires de production de force et de mouvement au sein des cellules.

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Une surexpression de certaines protéines, comme Aurora A, est observée dans de nombreux cancers, associée à un mauvais pronostic pour les patients. Comprendre le mécanisme d’activation de cette kinase revêt donc une importance capitale pour développer des stratégies thérapeutiques innovantes. En combinant des approches variées, des scientifiques ont mis en évidence un nouveau mécanisme d’activation d'Aurora A requis pour l’entrée en division (mitose). Cette étude est publiée dans la revue Nature Communications.

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L'énergie qui alimente les moteurs contractiles des muscles est en grande partie fournie par leurs mitochondries. En combinant la génétique chez la drosophile avec l'imagerie de pointe et l'apprentissage profond, des scientifiques ont découvert que les mitochondries coordonnent leur formation avec le développement des myofibrilles pour correspondre au bon type de muscle. Ces résultats, présentés dans la revue Nature Communications, montrent que la morphogenèse des mitochondries et des myofibrilles est liée mécaniquement, dans l’objectif de définir le destin correct du muscle.

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Le fonctionnement des cellules repose sur le tri et l’acheminement des protéines néosynthétisées vers les domaines subcellulaires où elles exercent leur action. En combinant des approches d’imagerie et de biochimie des ARN chez la levure, des scientifiques ont découvert que certains ARN messagers codant pour des protéines importées dans le noyau sont traduits au niveau des pores nucléaires. Cette étude est publiée dans la revue Molecular Cell.

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La production de globules rouges à partir de cellules souches du sang est hautement régulée. Dans un article publié dans la revue Cell Reports, des scientifiques montrent que cette production dépend de l’impact exercé par la glutamine sur l’activité mitochondriale. Si cette dernière est anormale, la vitamine C permet alors une production accrue de globules rouges matures en réduisant le stress oxydant. Cette découverte pourrait permettre d’intégrer la vitamine C dans l’arsenal des médicaments pour le traitement des anémies.

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Le traitement des polluants aquatiques est un enjeu écologique de taille qui nécessite d’isoler et de faire réagir des molécules organiques toxiques afin de les dégrader et les éliminer. Parmi les technologies possibles, la photocatalyse hétérogène des semi-conducteurs est particulièrement intéressante et viable sur le plan énergétique. Des scientifiques ont démontré l’efficacité de nanotubes d’imogolite comme photocatalyseurs dont la surface peut être facilement modifiée pour attirer et réagir avec des molécules ciblées. Ces résultats, publiés dans la revue Nanoscale, permettent d’entrevoir des solutions écologiquement viables pour la dépollution de l’eau.

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Parfois fonctionnels, parfois pathologiques, les amyloïdes sont des assemblages de protéines emmêlées difficiles à étudier. Des scientifiques ont développé une méthode qui permet d’enfin en explorer la structure. Publiés dans la revue PNAS, ces travaux basés sur la résonance magnétique nucléaire (RMN) vont être étendus aux assemblages amyloïdes impliqués dans les maladies neurodégénératives.

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Les matériaux poreux comme les zéolites ou les Metal-organic frameworks (MOF’s) sont utilisés par l’industrie dans des procédés de séparation, stockage et transformation chimique de molécules. La plupart du temps ordonnés, ils ont des propriétés prédictibles. Mais qu’en est-il de structures désordonnées comme les verres amorphes ou les états liquides poreux ? Dans une étude récemment publiée dans la revue Nature Materials, des scientifiques montrent comment le désordre confère des propriétés inédites à ces matériaux.

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La spectroscopie de fluorescence est un outil d’imagerie indispensable à la recherche en biologie, notamment en neurosciences. La clé pour observer des échantillons de tissus vivants en profondeur réside dans les performances des sondes fluorescentes utilisées. Des scientifiques ont synthétisé de nouvelles nanoparticules fluorescentes à base de molécules organiques, stables, ultra-brillantes et émettant dans le rouge pour que leur fluorescence ne soit pas trop absorbée par les tissus voisins et reste de ce fait mesurable. Ils ont ainsi pu recueillir des images de cerveau de rats à des profondeurs encore jamais explorées.

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Le réseau des aires protégées repose sur des stratégies variées, avec des protections plus ou moins strictes. Une étude parue dans la revue Biological Conservation montre que cette variété est indispensable pour la conservation de la nature à l’échelle mondiale. En particulier, les aires protégées reposant sur des logiques d’intégration et de tolérance vis à vis des activités humaines sont des territoires clés pour enrayer la perte de biodiversité.

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Une étude publiée dans Biological Conservation établit la première revue systématique et multidisciplinaire des pangolins, mammifères les plus braconnés au monde. Des scientifiques ont ainsi cartographié les efforts de recherche depuis 1865, mis à jour les facteurs à l’origine de la fluctuation de l'intérêt du public pour les pangolins au cours du temps, et caractérisé pour la première fois la dynamique des brevets relatifs à l’utilisation des produits dérivés de pangolins, notamment par la pharmacopée chinoise.

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Certaines espèces d’insectes défendues par des toxines portent des motifs vivement colorés qui sont reconnus et évités par les prédateurs, et les espèces toxiques exposées aux mêmes prédateurs partagent souvent ces motifs. Une étude, publiée dans Proceedings of the Royal Society B, montre que l’évolution et la convergence de tels motifs sont également possibles chez des espèces protégées non par des toxines, mais par leur capacité à s’enfuir et à échapper aux prédateurs.

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Une étude parue dans la revue Molecular Ecology Resources montre que les grands mammifères amazoniens, qu’ils soient aquatiques comme les loutres, semi-aquatiques comme les tapirs ou exclusivement terrestres comme les singes ou les jaguars, peuvent être inventoriés en collectant leur ADN dans l’eau des rivières. Ces résultats élargissent le champ d’application de l’ADN environnemental dont l’efficacité est déjà reconnue à ce jour pour inventorier la faune aquatique.

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Une équipe scientifique a montré dans une étude parue dans Ecology Letters que les parasites évoluant au front d'invasion permettent une plus grande dispersion de leur hôte, mais sont aussi moins virulents et moins transmissibles que les parasites restant au cœur de l'aire de répartition. Ce nouveau compromis entre virulence et dispersion pourrait imposer des contraintes importantes à l'évolution des parasites dans des populations spatialement structurées.

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A l’occasion de la neuvième édition de la Journée de la femme digitale, ont été révélées les lauréates 2021 des Prix les Margaret qui récompensent des femmes actives dans le secteur du numérique. Chercheuse du CNRS au laboratoire LIP6, Elham Kashefi a reçu le prix Margaret intrapreneur Europe. Une distinction qui salue ses nombreuses contributions scientifiques en matière de cloud computing quantique et sa capacité à établir des passerelles entre recherche théorique et applications industrielles dans ce domaine très prometteur.

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Pour inspecter les propriétés d’un programme, l’environnement Why3 combine un langage de programmation dédié à une batterie d’outils de démonstration automatique. Cet écosystème, issu de travaux du Laboratoire méthodes formelles, remporte un franc succès aussi bien auprès du monde académique, des concours de vérification de logiciel que de partenaires industriels. Why3 s’est illustré en mars dernier lors de la compétition VerifyThis.

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Pour le troisième portrait de femme scientifique en sciences du numérique, découvrez Emmanuelle Kristensen, ingénieure de recherche du CNRS au laboratoire Gipsa-lab. Après le portrait de février et celui de mars, la série BD nous donne rendez-vous le 17 mai 2021 pour découvrir une nouvelle histoire de femmes en sciences du numérique en images.

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Porté par la fondation Opteo en partenariat avec l’IRIT, le projet WebSoKeyTo vise à mettre au point un éditeur d'interface de communication numérique. Conçue en étroite collaboration avec des psychologues et des ergothérapeutes, cette plateforme doit permettre aux équipes paramédicales de créer de façon autonome une aide technique destinée aux personnes en situation de polyhandicap.

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Une équipe de l'Institut Fresnel, en collaboration avec l’université de Sydney (Australie), a réalisé des mesures inédites de la fonction de Green d'un système photonique, autrement dit la fonction qui décrit la réponse d'un système à une impulsion. Cette méthode de caractérisation ouvre une nouvelle voie pour l'étude des interactions dipôle-dipôle intervenant dans de nombreux dispositifs photoniques comme les cellules photovoltaïques par exemple.

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En manipulant des nanobâtonnets de cobalt, des chercheurs et des chercheuses ont mis au point une technique de synthèse d'aimants microscopiques dont ils contrôlent la géométrie et qu'ils peuvent déposer en un endroit précis d'une puce électronique. Les résultats de cette étude sont publiés dans ACS Nano.

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Des chercheurs sont parvenus à simuler par des calculs de chimie quantique les différentes étapes du mécanisme de Strecker, considéré comme ayant mené à la synthèse des premiers acides aminés dans l'Univers primordial. Leurs résultats ont été publiés dans Journal of Physical Chemistry Letters.

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En étudiant les transitions d'un simple pendule sous l'action d'un vent régulier, des scientifiques ont démontré qu'elles obéissent à une statistique de la famille des statistiques extrêmes, c'est-à-dire dues à des évènements rares mais intenses. Les travaux ont été publiés dans Physical Review Letters.

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Au large de la Sicile, le déploiement de l’infrastructure sous-marine du télescope KM3NeT/ARCA s’est poursuivi avec succès lors d'une campagne en mer qui s'est déroulée du 8 au 14 avril 2021. Cinq nouvelles lignes de détection ont été connectées et sont depuis opérationnelles pour capter, dans les profondeurs de la mer, les faibles éclairs de lumière générés par l’interaction des neutrinos provenant de potentielles sources astrophysiques.

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Le 1^er mai 2021 démarre le projet européen de R&D collaborative I.FAST dédié aux technologies des accélérateurs et conduit par la communauté des spécialistes du domaine. Doté de 18,7 millions d’euros de budget, il réunira 48 organismes de 14 pays sous la houlette du Cern. En attendant la réunion de lancement, Jean-Luc Biarrotte, directeur adjoint scientifique « accélérateurs et technologies », nous parle de ce projet dans lequel le CNRS joue un rôle clé.

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Dans les gisements aurifères, les concentrations en or, métal extrêmement rare dans la nature, sont très importantes. Néanmoins, une grande partie de cet or n’est pas exploitable par les méthodes traditionnelles car elle reste cachée dans les minéraux qui la contiennent, tels que la pyrite et l’arsénopyrite. Quelle est la nature de cet or invisible, et quel phénomène est responsable de sa concentration dans les gisements aurifères ? Une équipe de recherche internationale a récemment élucidé cette énigme.

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Le permafrost, ou pergélisol, est un sol perpétuellement gelé recouvrant le quart de la surface des terres émergées de l’hémisphère nord. L’augmentation des températures de l’air et du sol causée par le changement climatique aura des conséquences très problématiques sur cet écosystème complexe qui, en se dégelant, est susceptible de libérer lui-même des gaz à effet de serre. Frédéric Bouchard, géologue spécialiste des terres arctiques et lauréat du programme MOPGA, travaille à améliorer la fiabilité des modèles climatiques en prenant en compte de manière plus précise le dégel du pergélisol.

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Située entre la basse atmosphère et la roche-mère, la zone critique désigne l’espace au sein duquel s’épanouit la vie sur notre planète et où l’eau, les gaz et les minéraux circulent, interagissent et se transforment pour constituer notre environnement. Les conséquences du changement climatique sur cet entrelacement complexe de réactions sont peu prévisibles. Conjuguant hydrologie, géochimie isotopique, écologie et modélisation, Louis Derry, lauréat du programme MOPGA, cherche à évaluer l’impact de ce bouleversement écologique majeur sur le trajet des rivières et la qualité de leur eau.

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