L'Agence nationale de la recherche Des projets pour la science

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  • Biomist Gestion sémantique de données d’Imagerie Bio Médicale pour la recherche

    BIOMIST : Gestion sémantique de données d’Imagerie Bio Médicale pour la recherche
    L'objectif est de fournir aux chercheurs utilisant l'imagerie bio-médicale un système d'information efficace de façon à optimiser l'utilisation de leurs données dans le cadre d'activités de recherche incluant de larges groupes de sujets sur des périodes prolongées. Cela devra permettre la réutilisation de données produites en recherche clinique et fondamentale dans un contexte et pour un but autre que celui pour lequel elles avaient été acquises.

    Enjeux et objectifs
    Avec l'équipe de recherche du GIN, nous nous concentrons sur le domaine de l'imagerie neurofonctionnelle comme terrain d'expérimentation. En dehors des données d'imagerie proprement dites (2D, 3D, 4D), nous cherchons à gérer toutes les autres données nécessaires à la définition d'une étude, notamment les données démographiques, comportementales ainsi que des données génétiques. Le but n'est pas seulement de gérer et de tracer les documents d'une étude mais également les concepts utilisés par les chercheurs tels que paradigme de stimulations cognitives, tâches de traitements, définitions des études comportementales,...ainsi que toutes les relations qui peuvent exister entre ceux-ci.
    Nous proposons donc des méthodologies et des outils qui permettront de gérer la complexité grandissante et la provenance des données BMI, mais aussi leur usage, leurs différentes représentations et leur interprétation dans le domaine de la recherche neurofonctionnelle. Nous proposons de mettre en œuvre une infrastructure désormais couramment utilisée en ingénierie industrielle pour couvrir les exigences de base de gestion des données BMI : un outil PLM (Product Lifecycle Management) et de l'adapter aux besoins des chercheurs. Une meilleure flexibilité que celle offerte par le PLM est attendue, aussi nous proposons d'utiliser des techniques de gestion des connaissances pour améliorer la traçabilité et les possibilités de réutilisation des données dans un contexte beaucoup plus évolutif (celui de de la recherche) que celui de l'industrie.
    En outre nous fournirons et intégrerons des outils de visualisation et d'analyse qui permettront de faire des hypothèses, de découvrir intuitivement des «patterns« et d'isoler des singularités structurelles dans des représentations par graphe des données qui pourront être utilisées pour représenter les relations sémantiques ou les réseaux de connectivités du cerveau (une représentation spécifique aux études neurofonctionnelles).



  • sensocode Rôle du cervelet dans le traitement d’informations sensorimotrices nécessaires au codage hippocampique et à la navigation

    Le cervelet influence le code spatial de l’hippocampe
    L’activité neuronale de certaines régions cérébrales sous-tend notre capacité à nous localiser et à trouver notre chemin au quotidien. Cette activité neuronale est sous influence des informations sensorielles perçues par le navigateur. A travers ses propriétés à intégrer ces informations sensorielles, le cervelet pourrait ainsi participer à la formation d’une représentation mentale fiable de l’environnement

    Elucider comment le cervelet, à travers ses propriétés à intégrer des informations sensorielles, participe à la formation d’une représentation mentale de l’environnement au niveau de l’hippocampe.
    La cognition spatiale requiert l’intégration de nombreuses informations sensorielles utilisées pour se localiser dans l’espace et se diriger vers un but. Le traitement multimodal de ces informations implique l’interaction fonctionnelle de nombreuses régions cérébrales permettant la formation d’une représentation cohérente de l’environnement. Des données récentes indiquent que le cervelet, une structure principalement impliquée dans le traitement des informations sensorielles, est impliqué dans la navigation. Cette contribution a été pendant longtemps négligée. Le but essentiel de ce projet est d’élucider comment le cervelet, à travers ses propriétés à intégrer les informations sensori-motrices, peux participer à la formation d’une représentation mentale de l’environnement au niveau de l’hippocampe. Pour cela nous avons démarré quatre axes de recherches complémentaires : (1) disséquer le rôle de la plasticité cérébelleuse dans le traitement des informations environnementales et du mouvement propre nécessaires à la représentation spatiale hippocampique. Pour cela nous souhaitions manipuler l’importance relative de ces indices lors de tâches de navigation spécifiques. (2) enregistrer l’activité électrophysiologique intracérébelleuse lors de tâches de navigation spatiale afin de déterminer comment l’intégration des informations sensori-motrices est altérée par la perte de plasticité du cervelet. (3) enregistrer l'activité du vestibulo-cervelet en combinaison avec des mesures inertielles des mouvements de la tête des animaux afin de déterminer comment des mouvements naturels sont codés par cette subdivision du cervelet (4) combiner des outils de traçage transynaptique, d’imagerie intrinsèque fonctionnelle et d’optogénétique pour identifier les régions du cervelet impliquées dans ce circuit et reliées au système hippocampique.



  • NekroPergEol Des tumulus royaux aux nécropoles urbaines. Un programme d’archéologie funéraire moderne pour l’étude de la stratification sociale et des identités locales à Pergame et en Éolide à l’époque hellénistique

    NekroPergEol
    Des tumulus royaux aux nécropoles urbaines. Un programme d’archéologie funéraire moderne pour l’étude de la stratification sociale et des identités locales à Pergame et en Éolide à l’époque hellénistique

    Une archéologie globale des cultures funéraires hellénistiques en Asie mineure: renouveler les approches interdisciplinaires
    Les nécropoles et les grands tumulus de Pergame et des cités éoliennes de Kyme et d’Elaia constituent un patrimoine archéologique inestimable pour comprendre les dynamiques politiques, sociales et culturelles dans une région clé de l’Asie mineure pendant l’époque hellénistique. Elles offrent une gamme très diversifiée de situations sociologiques et historiques : d’un côté, elles documentent toutes les strates de la société hellénistique, des souverains attalides aux citoyens prospères jusqu’aux milieux les plus modestes ; d’un autre côté, la zone d’étude présente une grande variété de situations politiques, sociales et culturelles : la ville résidentielle de Pergame ; Kyme, au cœur de l’Eolide longtemps restée sous contrôle séleucide ; Elaia, ville éolienne et base navale de Pergame.
    Il s’agit donc d’un terrain idéal pour aborder sur des bases renouvelées des questions actuelles débattues : 1. la structure de la société à travers les pratiques et comportements funéraires ; 2. la transformation des formes de représentations idéologiques urbaines sous l’influence de la royauté hellénistique ; 3. l’impact culturel des relations entre la capitale du royaume attalide et les poleis autonomes ; 4. la transformation des identités locales et la circulation des modèles idéologiques à partir des royaumes hellénistiques aux IIIe et IIe s. av. J.-C. Dans la lignée des recherches les plus récentes, on considérera les comportements funéraires comme une expression fine et complexe des habitus sociaux, culturels et religieux, qu’il s’agit d’étudier à la lumière de nouvelles problématiques historiques et qu’il faut prendre en compte dans leur grande diversité au niveau régional et local – diversité qui s’avère être justement une caractéristique des sociétés hellénistiques de l’Asie mineure.
    Pour renouveler les approches dans ce domaine, on doit reconsidérer la documentation des fouilles anciennes et mettre en œuvre un programme de prospections et de fouilles ciblées.



  • SupraCatal Catalyse supramoléculaire basée sur des systèmes dynamiques assemblés par des liaisons hydrogènes

    Inversion rapide et in-situ de la sélectivité d'un catalyseur
    Les propriétés de nanohélices (réversibilité, dynamique et fonctionnalisation) sont utilisées pour la construction de différents types de catalyseurs

    Le côté dynamique provient de la nature non-covalente de l'assemblage hélicoïdal supportant le catalyseur
    La découverte de catalyseurs innovants est le sujet d’intenses recherches. Parmi les stratégies utilisées, les catalyseurs supramoléculaires sont développés dans le but de pouvoir modifier la seconde sphère de coordination d’un centre métallique ; ce défi étant difficilement réalisable avec les catalyseurs covalents classiquement utilisés en catalyse homogène. De plus, la majorité des catalyseurs supramoléculaires existants utilisent des interactions électrostatiques ou métal-ligand qui sont peu dynamique, c'est-à-dire que leurs propriétés chimiques ou catalytiques ne se modifient pas, ou peu, en faisant varier leur environnement. Nous avons montré que des nanohélices, formés par l’auto-assemblage par liaisons hydrogènes de monomères dérivés de motif benzène 1,3,5-tricarboxamide (BTA), constituent une nouvelle classe de catalyseurs supramoléculaires. Ces assemblages sont dynamiques, fonctionnalisables et réversibles (leur architecture varie en fonction de la température, de la concentration et de la composition). Grâce à ces propriétés uniques, nous avons démontré que l’auto-association peut être utilisée pour moduler les propriétés stéréochimiques du centre métallique.



  • FLUORCAT Fluoration catalytique d'aromatiques chlorés : synthèses d'intermédiaires fluorés pour l'industrie pharmaceutique et agrochimique

    Synthèse catalysée d'intermédiaires fluorés pour l'industrie pharmaceutique et agrochimique
    Ce projet s’inscrit dans le cadre de la recherche de nouvelles réactions de fluoration catalytique sélectives et de proposer des systèmes catalytiques originaux adaptés pour mettre en œuvre efficacement la réaction de substitution aromatique Cl/F en phase gaz en utilisant HF comme agent de fluoration.

    Contexte général et objectif du projet
    Ce travail s’inscrit dans le cadre du développement de réactions de fluoration catalysées de chloropyridines en phase gaz en utilisant des fluorures métalliques comme catalyseurs et HF comme agent de fluoration. En effet, jusqu’à présent, ces molécules fluorées qui entrent dans la synthèse de molécules plus élaborées ayant des applications à visée thérapeutique et/ou phytosanitaire, sont préparées en phase liquide en présence d’agent fluorant tel que KF. Ces procédés non catalytiques
    conduisent à des rejets salins non valorisables. En revanche, très peu de travaux dans la littérature décrivent de telles réactions. Dans ce contexte, à partir d’une recherche à caractère fondamental, ces travaux ont pour objectif de constituer une banque de données permettant d’établir des relations entre les propriétés du catalyseur et la réactivité du substrat chloré. Ceci a pour but de mettre au point de nouvelles réactions de fluoration par substitution nucléophile aromatique dans des conditions
    sélectives. Par conséquent, il est nécessaire d’établir les règles de base déterminant les conditions de fonctionnement et la formulation de catalyseurs pour l’adapter en fonction de la réactivité des substrats
    chlorés.



  • SYBIOPOP Une approche de biologie intégrative pour améliorer le peuplier en vue de sa valorisation en bio-raffinerie grâce à une meilleure compréhension de l'architecture génétique de la production et de la qualité de la biomasse lignocellulosique

    Comment améliorer le peuplier pour valoriser sa biomasse en bio-raffinerie ?
    Le peuplier est une ressource d'intérêt pour la valorisation de la biomasse lignocellulosique en bio-raffinerie. Toutefois les variétés actuellement disponibles n'ont pas été améliorées dans cet objectif. Il est donc crucial d'étudier la variabilité et les déterminismes génétiques des caractères affectant le rendement et la qualité de la biomasse.

    Vers une meilleure compréhension de la production de biomasse chez le peuplier.
    Le projet Sybiopop ambitionne de mieux comprendre les facteurs moléculaires qui impactent la variabilité génétique de la production de biomasse chez le peuplier à la fois d'un point de vue qualitatif et quantitatif. Les études précédentes chez différentes espèces de peuplier ont rapporté un faible nombre d'associations à effet relativement faible comparativement à l'héritabilité moyenne à élevée des caractères liés à la production de biomasse soulignant leur complexité. Le projet Sybiopop propose d'adresser au moins en partie ces limites en se focalisant notamment sur les interactions épistatiques, les interactions entre gènes et environnement, et les variants alléliques rares ; et en utilisant l'expression des gènes comme des phénotypes intermédiaires entre les phénotypes mesurés à l'echelle de l'organisme et les polymorphismes nucléotidiques.



  • TIES Les liens sociaux en économie: expérimentation et théorie

    Regarder et connaître les autres : études expérimentales des liens sociaux en économie
    Au cours des dernières années, l'idée de capital social a reçu une attention accrue en économie. Le capital social étend l'idée de l'importance des formes physiques de capital, aux relations et réseaux. Ce projet visait à étudier la création de liens sociaux et l'impact des liens sociaux existants. Nous avons étudié l'impact des liens sociaux sur la confiance et la coopération avec des études expérimentales en utilisant le jeu de la confiance, le jeu de bien public et des jeux de coordination.

    Étude des dilemmes sociaux pour des joueurs ayant des informations les uns sur les autres
    Les études des dilemmes sociaux en économie supposent normalement des interactions anonymes et non-répétées. Cependant il se peut qu'on connaisse quelque chose sur le partenaire avec lequel on interagit, au-delà de sa réputation liée à ses actions lors de l'interaction. En effet ce partenaire peut être ‘identifiable’ (i.e. on peut le voir ou on dispose de quelques informations sur lui) ou bien ce peut être une ‘connaissance’ (i.e. un ami, voisin ou collègue). Le but de ce projet scientifique était d’observer lors d'expériences économiques l’impact de ces différentes sortes de ‘liens sociaux’ dans des décisions économiques. Dans les différentes études de ce projet, les participants étaient engagés dans des interactions abstraites et anonymes avec autrui. Néanmoins dans chaque cas, ils avaient quelques informations sur leurs partenaires : une photo, des informations socio-économiques, ou s’ils avaient déjà rencontré cette personne auparavant. Les résultats de ce projet nous aident à comprendre comment les êtres humains prennent en compte ces types d'informations, ce qui permet d'adapter les institutions ayant pour but de renforcer certaines normes ou comportements désirables pour la société.



  • TuMOR TAG Ciblage de la télomérase et/ou des G-quadruplexes pour un diagnostic tumorospécifique

    Le ciblage des structures inhabituelles d’ADN pour des applications anticancéreuses
    Etudes in extenso de tétrades de guanines synthétiques hydrosolubles comme agents thérapeutiques à très fort potentiel : conception et synthèse des premiers prototypes de ligands de quadruplexe biomimétiques & études de leur propriétés anticancéreuses spécifiques.

    La chimiothérapie s’appuie sur des molécules interagissant avec l’ADN des cellules cancéreuses, mais de façon peu sélective; une nouvelle perspective de sélectivité ? Les structures non-duplexes d’ADN
    L'ADN est une cible anti-cancéreuse aussi connue que perfectible. Un nombre important de petites molécules capables de se lier fortement à l’ADN (appelés ligands ou plus souvent intercalants d’ADN) est actuellement utilisé en clinique. Cependant, ces molécules ne peuvent créer avec le duplexe d’ADN qu’un nombre limité de contacts, elles sont donc incapables de reconnaître des séquences d’ADN spécifiques ; ainsi, étant peu sélectives, elles sont responsables d’effets secondaires non désirés (alopécie, etc.). Ceci explique pourquoi l'intérêt pour l’ADN en tant que cible chimiothérapeutique s'est progressivement estompé. Très récemment, ce domaine a connu un nouvel essor avec la découverte que l'ADN n'existe pas seulement sous la forme de double-hélice (ou duplexe) dans la cellule, mais qu'il peut revêtir une grande variété de structures alternatives (triplexe, quadruplexe, etc.,) qui jouent des rôles clés dans un contexte tumoral. Cette découverte a offert aux chimistes un champ d’investigation sans précédent dans la conception et la synthèse de molécules originales qui, dans l’idéal, sont capables de reconnaître efficacement ces nouvelles cibles d’ADN (affinité) sans interagir avec le duplexe d’ADN (sélectivité). C’est dans ce contexte que notre laboratoire a décidé d’étudier une classe de composés spécifiques pour les quadruplexes d’ADN, dans le but d’établir une stratégie anticancéreuse plus efficace et sélective.



  • AsymLip Asymétrie lipidique des bicouches membranaires: mécanisme moléculaire du transport de lipides et rôle de ce transport dans le trafic membranaire

    Mécanisme moléculaire du transport de lipides et rôle de ce transport dans le trafic membranaire
    Le maintien de l’asymétrie des lipides au sein des membranes biologiques est essentiel à de nombreux processus cellulaires. La dissipation de cette asymétrie est d’ailleurs associée à des évènements (patho)physiologiques comme l’entrée des cellules en apoptose. Les ATPases-P4, des transporteurs membranaires, sont responsables du transport de lipides d’un feuillet à l’autre des membranes cellulaires. Notre projet est centré sur l’étude, à l’échelle moléculaire, de ces transporteurs (‘flippases’)

    Comprendre le mécanisme moléculaire du transport de lipides par les ATPases-P4 et identifier les bases moléculaires des pathologies humaines associées à des mutations de ces transporteurs
    Les ATPases-P4 sont des protéines transmembranaires qui catalysent un transport actif de lipides d’un feuillet à l’autre des membranes cellulaires eucaryotes. Une autre famille de protéines est impliquée dans le transport de phospholipides, les protéines Cdc50. Il a été établi avec certitude que les protéines Cdc50 sont essentielles pour la localisation subcellulaire des ATPases-P4. Les ATPases-P4 font partie de la famille des ATPases de type P, une famille qui jusqu’ici a été montrée comme catalysant un transport actif de cations. Comment les ATPases de type P ont-elles évolué vers la formation de transporteurs capables de transporter des lipides, un substrat significativement plus encombrant qu’un simple cation ? Un des objectifs de ce projet consiste à caractériser le mécanisme moléculaire du transport de lipides par une flippase de la levure S. cerevisiae, le complexe Drs2p/Cdc50p.
    La délétion ou l’inactivation de certaines flippase de levure est associée à des perturbations du trafic vésiculaire dans les voies sécrétoires/endocytaires tardives. La délétion de Drs2p perturbe spécifiquement la formation de vésicules d’endocytose et le transport bidirectionnel entre le trans-Golgi et les endosomes. Un autre volet de notre projet consiste à établir un lien entre le transport de lipides par les ATPases-P4 et la biogenèse des vésicules membranaires.
    Enfin, des mutations d’ATPases-P4 sont associées à de sévères pathologies chez l’humain. Par exemple, il existe un lien de cause à effet entre certaines mutations d’ATP8B1, une ATPase-P4 qui interagit avec les sous-unités CDC50A ou CDC50B, et le développement de la cholestase intrahépatique progressive familiale (PFIC1), une maladie pouvant s’avérer fatale dans sa forme sévère. Cette partie du projet vise à explorer les conséquences fonctionnelles des mutations d’ATP8B1 identifiées chez les patients atteints de cholestase intrahépatique.



  • FRANthracis Bacillus anthracis en France : relations évolutives à l'échelle locale, régionale, nationale, et implications pour les études de criminalistique et de suivi de dissémination.

    Bacillus anthracis : Diversité et typage moléculaire de l’agent numéro un de la menace bioterroriste
    Améliorer les moyens d’investigation des foyers de charbon est indispensable pour pouvoir caractériser finement les souches de Bacillus anthracis et retracer l’origine et l’historique d’une contamination, qu’elle soit naturelle ou criminelle. Le projet Franthracis vise à acquérir par des approches de séquençage global ce savoir-faire.

    Développement d’outils de typage moléculaire de haute résolution spécifiques à B. anthracis
    La fièvre charbonneuse est une maladie zoonotique de répartition mondiale causée par une bactérie sporulée redoutable, Bacillus anthracis. En France, cette zoonose apparaît de façon sporadique chaque année. B. anthracis est également considéré comme représentant l’une des principales menaces en termes de bioterrorisme.
    Répondant à des préoccupations tant civiles que militaires, ce projet propose d’acquérir par des approches de séquençage global une meilleure connaissance de la diversité existant en Europe au sein de l’espèce B. anthracis. Le séquençage de 200 souches (au lieu des 50 initialement prévues) et l’analyse bioinformatique comparative qui en résultera devraient permettre l’identification de marqueurs génétiques rares, des signatures ADN indispensables pour caractériser finement ce pathogène clonal. Un outil de typage moléculaire robuste et précis sera développé. Il permettra de reconstituer les relations phylogénétiques existantes entre souches à l’échelle locale ou mondiale.
    Les compétences qui seront développées dans le cadre de ce projet donneront à la France des capacités de réaction rapide face à une demande d'attribution d'une souche d'origine inconnue. Distinguer suffisamment de différences entre deux souches de façon à déterminer avec certitude qu’une souche particulière est à l’origine d’une infection naturelle ou d’un acte de malveillance est très important pour la conduite d’études épidémiologiques ou d'enquêtes criminalistiques qui suivraient une attaque avérée ou supposée. D'autre part, il est raisonnable de penser que la démonstration par un pays de sa capacité à identifier l'éventuel agresseur et ses soutiens aura un effet dissuasif sur les éventuels promoteurs de telles agressions.



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