Édition du 26/10/2021
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)
Une nouvelle cible thérapeutique contre l’inflammation ?
La protéine NLRP3 est un senseur de stress cellulaire participant à la détection des infections et à la mise en place d’une réponse inflammatoire protectrice. Cependant, sa dérégulation nourrit de nombreuses pathologies à composante inflammatoire dont la goutte, le diabète, la maladie d’Alzheimer et l’athérosclérose. Des travaux, publiés dans la revue Nature Communications, identifient la phosphorylation de NLRP3 comme un point de régulation clé qui pourrait à l’avenir être ciblé dans des stratégies anti-inflammatoires.
Cibler et positionner des protéines à l’intérieur des cellules humaines, à la molécule près !
Un traceur miniature associé à une colle biotechnologique a été développé pour explorer par microscopie électronique le positionnement précis d’une protéine cible à l’intérieur d’une cellule humaine. Ces résultats sont publiés dans la revue Nanoscale Advances.
Une défense antivirale inattendue dans les tissus vasculaires des plantes
Certains virus sont restreints au système vasculaire des plantes et leur interaction avec leur hôte est encore peu étudiée du fait de la difficulté d'isoler ces tissus. Des scientifiques ont étudié, dans la plante modèle Arabidopsis thaliana, le mécanisme de défense contre le virus de la jaunisse du navet. Les approches génétiques et de séquençage à haut débit combinées à l'enrichissement en tissus vasculaires ont révélé une nouvelle complexité de la défense antivirale dans le système vasculaire des plantes. Ces travaux sont publiés dans la revue Nucleic Acids Research.
La symétrie, inscrite dans le cerveau des primates ?
La symétrie est une caractéristique très présente du monde naturel et est perçue par de nombreuses espèces animales. Dans une étude publiée dans la revue Cerebral Cortex, les auteurs montrent que le cerveau des singes macaques traite également la symétrie et que les réseaux corticaux impliqués sont très similaires à ceux observés chez l’humain. Cette étude suggère un traitement commun de la symétrie chez les primates et ouvre la porte à des explorations plus fines des mécanismes cellulaires impliqués chez l’animal.
Gibbérellines et nitrate, unis pour la croissance
L'application d’engrais azotés a permis d’augmenter considérablement les récoltes, mais également la hauteur des plantes cultivées par un mécanisme méconnu. Une étude révèle que le nitrate active la croissance des plantes, en partie, grâce à la synthèse de gibbérellines. Ces phytohormones agissent en stimulant la dégradation de répresseurs de croissance. Ce mécanisme de régulation permet ainsi à la plante d’adapter au mieux sa croissance à la disponibilité du nitrate présent dans le sol. Cette étude est publiée dans la revue Current Biology.
Institut de chimie (INC)
Des mousses pour récupérer proprement les métaux des e-déchets
La récupération des métaux contenus dans les déchets issus des équipements électriques et électroniques, les e-déchets, est un enjeu majeur pour préserver les ressources naturelles. Dans une étude récemment publiée dans la revue ACS Sustainable Chemistry and Engineering, des chimistes présentent une solution innovante qui utilise des mousses aqueuses, composées à 90 % en volume d’air et seulement 10 % d’une solution acide, pour dissoudre et récupérer efficacement et proprement le cuivre ou l’argent des e-déchets. Ces résultats, extensibles à d’autres métaux, ouvrent de nouvelles voies très prometteuses de recyclage qui génèreraient de faibles quantités d’effluents polluants par rapport aux procédés actuellement utilisés.
Transformer le CO2 en méthanol « vert »
Faire du CO2 une source d’énergie est un défi actuel qui occupe nombre de chimistes. Pour cela, il est nécessaire de faire réagir la molécule très stable du CO2 pour la convertir, en général à l’aide de catalyseurs, en d’autres molécules d’intérêt. Une équipe franco-espagnole a récemment mis au point et caractérisé de nouveaux catalyseurs qui permettent l’hydrogénation efficace et stable du CO2 en méthanol, molécule utile en tant que vecteur d’énergie mais aussi comme brique de base pour de nombreuses réactions chimiques. Ces résultats, publiés dans la revue Green Chemistry, permettent d’entrevoir de nouvelles solutions pour convertir et valoriser le CO2, principal gaz à effet de serre.
Détecter la chiralité en nageant
Les molécules chirales peuvent adopter deux configurations, appelées énantiomères, dont les images l’une de l’autre dans un miroir ne sont pas superposables. Si leurs propriétés physico-chimiques sont identiques, les deux énantiomères d’une molécule, par exemple un médicament, peuvent avoir des effets physiologiques très différents voire antagonistes. Pouvoir les détecter individuellement, les séparer ou en déterminer les proportions dans une solution est donc essentiel. Des chimistes franco-italiens proposent une approche extrêmement simple et inédite, basée sur des nageurs miniaturisés, publiée dans la revue Nature Chemistry.
Phénomènes quantiques : l’hydrodynamique généralisée validée dans un nouveau cas
La complexité des phénomènes quantiques les rend très difficiles à modéliser. La théorie de l’hydrodynamique généralisée simplifie la description des gaz quantiques unidimensionnels, mais n’a pas encore été pleinement validée. Des scientifiques ont prouvé qu’elle fonctionnait sur des gaz unidimensionnels à interactions fortes. Publiés dans la revue Science, ces résultats révèlent donc un nouveau cas d’application de la théorie de l’hydrodynamique généralisée.
Institut écologie et environnement (INEE)
Nutrition et métabolisme : le coût énergétique de la contrainte nutritionnelle
A ce jour, les travaux explorant la structure et le fonctionnement des écosystèmes s’appuient sur deux devises biologiques distinctes : l'énergie nécessaire au fonctionnement de l'organisme et la matière requise pour produire de la biomasse. Cependant, l'interaction entre ces deux facteurs reste méconnue. Une étude publiée dans Ecology Letters a réussi à quantifier le coût énergétique de la qualité nutritionnelle (contrainte par la matière) permettant ainsi d'intégrer l'écologie nutritionnelle (matière) et métabolique (énergie) dans un cadre commun.
Pour les poissons clowns, les récifs profonds ne sont pas un refuge
Face aux contraintes anthropiques locales et mondiales pesant sur les récifs coralliens peu profonds, l'hypothèse des "refuges de récifs profonds" est un des espoirs. Des scientifiques ont publié dans la revue Fishes leur découverte de poissons-clowns vivant et se reproduisant entre 48 et 60 m de profondeur. En étudiant les populations peu profondes et exposées à une faible luminosité, et les épisodes d’anomalies thermiques extrêmes, il apparaît que le blanchissement du corail met en péril la capacité des récifs profonds à servir de refuge aux populations de poissons-clowns.
Les Papous présentent des signes d’adaptation biologique à l’altitude
Les populations humaines qui vivent depuis des millénaires dans des régions de haute altitude ont développé des caractères physiques pour pallier le manque d’oxygène. C’est ce que révèle une équipe internationale à travers l’étude des highlanders de Papouasie-Nouvelle-Guinée. Ces derniers ont en effet développé des adaptations morphologiques et physiologiques résultant d’une vie en altitude. Ces travaux sont publiés dans la revue PlosOne.
Institut des sciences humaines et sociales (INSHS)
Ce que la radicalisation fait à la prison : analyse ethnographique d’un changement institutionnel
A la suite des attentats commis sur le sol français en janvier 2015, la prison est rapidement mise en débat, à la fois comme école de la radicalisation, et comme outil de traitement pénal du terrorisme. Sur la base d’une immersion ethnographique inédite au sein de trois « quartiers d’évaluation de la radicalisation », une équipe pluridisciplinaire coordonnée par Gilles Chantraine, chercheur du CNRS au Centre lillois d'études et de recherches sociologiques et économiques, a analysé, au plus près des interactions et des pratiques professionnelles, les modalités d’évaluation et de prise en charge des détenus dits « radicalisés », et la manière dont la lutte contre la radicalisation est porteuse de changements institutionnels plus larges.
Institut des sciences de l'information et de leurs interactions (INS2I)
Adrian Vladu, des algorithmes pour l'optimisation combinatoire et l'apprentissage machine
Adrian Vladu a rejoint l'Institut de recherche en informatique fondamentale en 2020 en tant que chercheur du CNRS. Il utilise un ensemble d'outils mathématiques pour développer de nouvelles théories pour l'apprentissage machine moderne.
Caroline Chaux : mobilité internationale au CNRS en période de pandémie
Caroline Chaux est chercheuse du CNRS à l’Institut de mathématiques de Marseille. En raison de la pandémie de Covid-19, sa mobilité à l’International Research Laboratory Image and Pervasive Access Lab, initialement prévue pour le 1er septembre 2020, a été reportée deux fois. Dans ce témoignage, elle raconte son projet de recherche à Singapour et les péripéties des multiples reports.
Nicolas Duchateau : un enseignant-chercheur au chevet des maladies cardiaques
Chercheur au Centre de recherche en acquisition et traitement d'images pour la santé, Nicolas Duchateau s'efforce de caractériser les pathologies cardiaques à partir de cohortes d'images médicales. Nommé pour cinq ans membre junior de l'Institut universitaire de France, le scientifique entend ainsi poursuivre le développement de nouvelles approches statistiques et computationnelles pour représenter la fonction cardiaque. À terme, ses travaux contribueront à mieux comprendre l'apparition et l'évolution de certaines maladies altérant le fonctionnement du cœur.
Mathieu Acher met en échec les failles de la variabilité logicielle profonde
Chercheur en informatique à l'Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires depuis septembre 2012, Mathieu Acher est désigné membre junior de l'Institut universitaire de France au titre de la médiation scientifique. Il entend mettre à contribution cette nomination pour pousser encore plus loin son exploration de la variabilité qui impacte toutes les couches d’un système logiciel, du système d’exploitation au code source de l’application en passant par les compilateurs et les données.
Alessio Iovine, de l'automatique pour les énergies renouvelables
Alessio Iovine a rejoint le Laboratoire des signaux et systèmes en 2020 en tant que chercheur du CNRS. Il travaille dans le domaine de l’automatique théorique et appliquée, et plus précisément l'automatique appliquée aux nouveaux réseaux électriques intelligents : c'est, selon lui, la clé pour une meilleure utilisation des énergies renouvelables.
Institut des sciences de l'ingénierie et des systèmes (INSIS)
Une échographie pour les failles sismiques
L’imagerie de la croûte terrestre passe par l’étude de la propagation d’ondes sismiques dans le sous-sol, et sa profondeur dépend de l’énergie de ces ondes. Une équipe de l’Institut Langevin et de l’ISTerre a développé une technique permettant une cartographie précise de la croûte terrestre sur une profondeur de quatre kilomètres, sans avoir à attendre un quelconque séisme. Ces travaux ont permis de localiser différentes structures géologiques le long de la faille de San Jacinto en Californie.
Institut de physique (INP)
Comment la flexion des cils détecte des particules en suspension
Dans le vivant, les cils sont des capteurs extrêmement sensibles. En mimant la mécanique des cils en laboratoire, des scientifiques ont pour la première fois analysé leur remarquable capacité à détecter des particules en suspension dans le milieu liquide environnant. Ces résultats sont publiés dans la revue PNAS.
Comprendre la génération des rayons cosmiques en laboratoire
En combinant lasers de puissance et champs magnétiques intenses, des scientifiques sont parvenus, pour la première fois, à recréer en laboratoire les conditions d'émission de particules accélérées lors du choc entre le milieu interplanétaire et le champ magnétique terrestre. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Physics.
Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3)
Jean-Claude Foy, un destin au Ganil
Le hasard a voulu qu’il intègre il y a trente ans le Ganil (Grand accélérateur national d’ions lourds) à Caen, comme technicien. Il y a gravi un à un les échelons, jusqu’à diriger l’aménagement technique de la salle d'expériences NFS (Neutrons For Science), qui produit des faisceaux de neutrons pour les physiciens et physiciennes nucléaires. Un projet exaltant que Jean-Claude Foy a vécu comme « la chance d’une vie ».
Institut national des sciences de l'Univers (INSU)
Séismes : mieux comprendre le risque et réduire les dégâts
Août 2021 : puissants séismes en Haïti et en Alaska ; septembre : le Mexique et l’Australie tremblent ; octobre : c’est au tour de la Crète et de l’Andorre… Les tremblements de terre sont un phénomène fréquent sur notre planète. Quelles sont les zones les plus sismiques du monde ? Peut-on prédire les séismes ? Comment protéger les populations de ces catastrophes naturelles ? Nous faisons le tour de ces questions avec les chercheurs Françoise Courboulex et Eric Calais.
Prédire la génération de vagues de tsunamis causées par effondrement de terrain
En 2018, l'effondrement partiel du volcan Anak Krakatau en Indonésie a provoqué un tsunami qui a causé d'importants dégâts humains et matériels. De tels phénomènes sont récurrents et de nombreuses îles volcaniques sont susceptibles de s'effondrer de la même manière. Des scientifiques ont reproduit la dynamique de génération des vagues à l’échelle du laboratoire, par l’effondrement d’une colonne de grains dans un réservoir d’eau. Ils ont ainsi mis en évidence que l’amplitude maximale des vagues, relativement à la hauteur d’eau, est gouvernée par le volume relatif de grains qui rentrent dans l’eau.
Éruption sous-marine à Mayotte : la migration du magma reconstituée
En mai 2019, un volcan sous-marin actif de 820 m de haut a été découvert à 50 km à l’est de l’archipel de Mayotte. Associée à une importante crise sismique, cette découverte a induit une forte mobilisation de la communauté scientifique. Trois campagnes océanographiques (Mayobs 1, 2 et 4) ont été réalisées entre mai et juillet 2019 afin de cartographier l’édifice et prélever des échantillons sous-marins. Une nouvelle étude de ces échantillons a permis de reconstituer le système magmatique alimentant l'éruption.
150 ans de données sur le climat à l’Observatoire de physique du globe de Clermont-Ferrand
Climat, pollution, précipitations, nuages, mais aussi événements extrêmes tels que l’éruption du volcan islandais Eyjafjöll ou les grands feux canadiens : c’est sur tous ces sujets que l’Observatoire de physique du globe de Clermont-Ferrand (OPGC) nous a permis de progresser depuis sa création, il y a 150 ans. En réunissant des instruments à la pointe de la technologie permettant de mesurer 70 paramètres en continu, l’OPGC est aujourd’hui une référence mondiale qui fournit à la communauté scientifique des données précieuses, tout particulièrement sur l’atmosphère, le climat et ses impacts.
Une atmosphère terrestre primitive riche en CO2 et pauvre en eau
Après l’impact géant, il y a 4,47 milliards d’années, entre la Terre et le planétoïde Théia, la Terre s’est condensée en un océan de magma qui a influencé l’évolution de notre planète pendant son premier milliard d’années. Pendant sa condensation, elle a capturé une grande quantité des molécules volatiles, telles que le dioxyde de carbone et l’eau, ensuite relâchées vers l’atmosphère au cours de son refroidissement. Des scientifiques viennent de montrer que le dégazage initial du magma était dominé par le CO2, créant donc une atmosphère primitive riche en CO2 et pauvre en eau pendant un temps considérable.
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Comité éditorial : Christophe Cartier Dit Moulin, Stéphanie Younès, Anne-Valérie Foillard-Ruzette (INC) ; Floriane Vidal, Elodie Vignier (INEE) ; Pascale Roubin, Linda Salvaneschi, Marie Signoret (INP) ; Pétronille Danchin, Emmanuel Royer (INSMI) ; Agathe Delepaut, Jennifer Grapin, Emmanuel Jullien, Perrine Royole-Degieux (IN2P3) ; Louise Charpentier, Aurélie Meilhon, Pierre Netter, Conceicao Silva (INSB) ; Armelle Leclerc, Nacira Oualli (INSHS) ; Marine Charlet-Lambert, Chloé Rocheleux (INSIS) ; Estelle Hutschka, Laure Thiébault (INS2I) ; Anne Brès, Léa Lahmar, Marie Perez (INSU).