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

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  • CHROMAPKA Contrôle épigénétique et post-traductionnel de l'expression génique au sein de la chromatine

    Décryptage des rouages protéiques régulant l’expression de gènes
    Notre objectif est d’identifier des protéines clés impliquées dans la modulation de l’expression de gènes. Notre contexte d’étude est la plante modèle Arabidopsis thaliana soumise à une attaque par un pathogène.

    Vers une meilleure compréhension de la régulation de l’expression génique
    Notre objectif est de déchiffrer, dans les échelles de temps et d’espace, les mécanismes moléculaires assurant la régulation de l’expression génique au sein de la chromatine. Par des approches de protéomique et de phosphoprotéomique, nous souhaitons reconstituer quelles protéines se déplacent de ou vers la chromatine et lesquelles sont modifiées de façon dynamique, notamment par des phosphorylations, pour orchestrer la re-programmation de l’expression génique suite à un stimulus donné. Afin d’appréhender ces questions, nous avons choisi un système modèle pour lequel une voie de signalisation a été largement caractérisée, par l’identification des protéines recrutées dans cette cascade depuis la membrane plasmique et dans tout le cytoplasme. Nous avons sélectionné la plante Arabidopsis thaliana, étudiée dans la situation particulière d’une attaque par un pathogène. Lorsque Arabidopsis est soumise à un stress occasionné par des pathogènes, son système immunitaire inné détecte des séquences moléculaires caractéristiques des pathogènes (PAMPs), molécules dérivées de structures abondantes de ces organismes (par exemple des constituants de la paroi cellulaire, comme la flagelline). Des voies de signalisation intracellulaires spécifiques sont alors déclenchées pour promouvoir la modulation de l’expression de certains ensembles de gènes et pour finalement développer des réponses adaptées. Cependant, seule une vision très parcellaire de la machinerie protéique orchestrant la régulation de l’expression génique en réponse à la flagelline a été obtenue jusqu’à présent et aucune information sur la dynamique temporelle de son recrutement n’a été acquise ; nous proposons dans ce projet de contribuer à une reconstitution plus complète de ce puzzle protéique complexe et dynamique.



  • StruFunc5A5B Etude des relations structurales et fonctionnelles entre les protéines NS5A et NS5B du virus de l’hépatite C et la Cyclophiline A humaine.

    Compréhension des interactions entre les protéines NS5A et NS5B du virus de l’hépatite C et la CypA, une protéine humaine
    Les protéines virales NS5A et NS5B ainsi que la protéine humaine CypA sont requises pour la réplication du virus de l’hépatite C (VHC). Leurs interactions représentent donc des cibles thérapeutiques potentielles

    Comprendre les interactions pour mieux les cibler
    Le virus de l'hépatite C (VHC) est un virus à ARN par lequel environ 180 millions d’individus dans le monde sont chroniquement infectés. Le traitement utilisé actuellement a une efficacité limité et engendre des effets secondaires indésirables. Pour développer de nouvelles molécules antivirales, il faut avoir une meilleure connaissance du VHC et de ses interactions avec les facteurs cellulaires, car chacune de ses interactions est une cible potentielle. Par ailleurs, il y a toujours un besoin d’obtenir de nouvelles données structurales qui aideraient à comprendre les mécanismes moléculaires correspondant aux étapes essentielles du cycle de vie du VHC.
    Le principal but de ce projet est de comprendre les relations, structurales et/ou fonctionnelles, entre deux protéines du VHC, NS5A et NS5B, et une protéine humaine, la Cyclophiline A. NS5A et NS5B sont essentielles pour la réplication de l'ARN viral et pour la production des particules infectieuses. Alors que la structure et la fonction de NS5B, l'ARN-polymérase virale, sont connues les données sur NS5A sont plus limitées. NS5A est une protéine composée de trois domaines. Son domaine 1 (NS5A-D1) est un domaine liant le zinc et dont la structure cristallographique a été résolue. Les domaines 2 et 3 (NS5A-D2 et -D3) sont quant à eux dit intrinsèquement désordonnés, c'est-à-dire qui n’adoptent pas de structures 3D stables. Une activité anti-VHC a été démontrée pour la Cyslosporine A (CsA), un inhibiteur bien connu des Cyclophilines humaines, et des mutations conférant au virus une résistance à la CsA ont été identifiées dans NS5A et NS5B. Ceci suggère que ces protéines virales puissent interagir avec les Cyclophilines cellulaires. Cependant les mécanismes moléculaires sous-jacents restent à élucider. Pour y parvenir, il faut obtenir une caractérisation moléculaire détaillée de chacune de ces protéines puis comprendre les relations structurales et/ou fonctionnelles qui peuvent exister entre elles.



  • GENESIS Green synthesis of nanoalloys confined into porous scaffolds

    GENESIS
    Green synthesis of nanoalloys confined into porous scaffolds

    Synthèse et caractérisation des composites innovants contenant des nanoparticules bimétalliques insérées dans une matrice poreuse obtenue selon les principes de la «chimie verte«.
    Les principaux objectifs du projet GENESIS sont:
    1) La synthèse des nouveaux composites à base des nanoalliages de métaux de transition confinés dans les pores des différents carbones poreux par deux méthodes: directe et indirecte. Les carbones sont éco-conçus à partir des précurseurs respectueux de environnement dans des conditions de synthèse douces. Les pores des carbones accueillent les nanoparticules d'alliage afin d'empêcher leur coalescence. Les méthodes de synthèse nécessitent un effort important d'optimisation des conditions afin de contrôler la composition chimique, la structure et la distribution de taille des nanoparticules d'alliages ainsi que les propriétés texturales des carbones hôtes ou composites finals.
    2) La caractérisation physico-chimique des composites ou carbones poreux. Les propriétés structurale, nanostructurales et chimiques des composites sont déterminées. Les propriétés des composites préparés par les deux méthodes sont comparées.
    3) L'étude des propriétés de sorption de N2 et H2 des composites. Pour la sorption de H2 nous disposons de deux méthodes: solide-gaz et électrochimique. Le but est de mettre en évidence des éventuelles effets de taille sur la cinétique et la thermodynamique de la réaction nanoalliage - hydrogène.
    4) Réaliser une étude par simulations Monte-Carlo/ReaxFF/nano-Calphad des composites ou carbones poreux. Une reconstruction au niveau atomique de la structure ordonnée des différents carbones poreux est proposée. Les différentes diagrammes de phase bimétalliques ou métal-hydrogène à l'échelle nano seront également calculés.



  • Respet gestion de RésEaux de Services Porte à porte Efficace pour le Transport de marchandises

    gestion de RésEaux de Services Porte à porte Efficace pour le Transport de marchandises
    RESPET est un projet de recherche industrielle visant à développer des approches quantitatives pour la gestion d'un système de transport de marchandises porte à porte dans sa globalité dans une perspective de transport durable. L'objectif principal est de proposer des approches d’aide à la décision novatrices en considérant simultanément des objectifs économiques, environnementaux et sociétaux.

    Méthodes d'aide à la décision multi-objectif/bi-niveau pour le transport de marchandises
    L'objectif principal du projet est de proposer des approches d’aide à la décision novatrices pour un problème de gestion de marchandises porte à porte. Deux éléments clefs du projet sont d'une part par la prise en compte simultanée de différents objectifs environnementaux, économiques, ... et d'autre part l'importance donnée à l’optimisation des interactions entre les acteurs participant au processus de décision. Plus spécifiquement, les objectifs comportent trois points: 1) Modèles : il s'agit de proposer de nouveaux modèles correspondant aux cas des systèmes de transport de marchandises régulés et non régulés. Ceci nous conduira à proposer des modèles de type programmation multi-objectif d’une part et de type programmation bi-niveau d’autre part ; 2) Méthodes : l’objectif est de proposer des méthodes originales d’aide à la décision selon les deux paradigmes de modélisation décrits ci-dessus ; 3) Validation: l’objectif est d’étudier l’impact de différentes stratégies de partage des flux logistiques basées soit sur la sous-traitance, soit sur une mutualisation avec des partenaires extérieurs.
    En termes de retombées scientifiques, RESPET favorisera d’une part le développement de la recherche sur les méthodes multiobjectif en transport de marchandises. Ceci permettra aux chercheurs de proposer aux décideurs un panel de méthodes apportant des réponses plus réalistes aux problèmes considérés. En particulier cela évitera d’utiliser des techniques simplistes telles que les méthodes d’agrégation. D’autre part en permettant le développement d’approches basées sur la programmation mathématique bi-niveau, RESPET apportera une première brique à un domaine prometteur qui n’a pas été à ce jour développé à savoir les applications la gestion du revenu ou « yield management » en transport de marchandises longue distance. A ce jour, aucun travail n’a considéré en effet la chaîne de transport bout-en-bout comme nous le proposons dans ce projet



  • CAVISOFT Cavitation et dynamique de bulles : des plantes à la matière molle.

    Cavitation et dynamique de bulles : des plantes à la matière molle.
    Le but est l'étude de phénomènes de dynamique de bulles en dépression (nucléation, croissance, déformation) dans un liquide. Les systèmes étudiés concernent à la fois des systèmes naturels, biologiques, mais aussi des systèmes artificiels en hydrogels ou constitués de fluides complexes.

    Etude de la dynamique de croissance de bulles dans des liquides en dépression : systèmes naturels végétaux et systèmes microfabriqués en gels.
    Le contexte du projet est l’étude de phénomènes de dynamique de bulles en dépression (nucléation, croissance, déformation) dans un liquide à la fois dans des systèmes naturels, biologiques mais aussi dans des systèmes artificiels, issus du domaine de la physique de la matière molle. Sur les trois thèmes (sporanges de fougères, réseaux de cavités en hydrogels et fluides complexes), les aspects expérimentaux et de modélisation (théorique et/ou numérique) ont été développés. Les dynamiques de bulles traités regroupent deux phénomènes. i) La nucléation violente de bulles de cavitation dans des liquides placés en pressions hautement négatives (-100 bars pour les sporanges de fougères, jusqu’à -250 bars pour les dispositifs biomimétiques en hydrogels). ii) La nucléation et la croissance de bulles de gaz dissous dans un fluide complexe dépressurisé, mais à pression positive. Les retombées au niveau techniques sont une meilleure compréhension de l’utilisation de l’évaporation pour générer des déformations (MEMS). Les nouveaux mécanismes de propagation de la cavitation identifiés peuvent s’avérer être d’importance capitale pour les arbres et la compréhension des mécanismes de résistance à la sécheresse.



  • CODENUM Distinguer des codes numériques dans le cerveau humain par l’imagerie à haut champ

    L’imagerie fonctionnelle à ultra-haut champ appliquée à la neuroscience cognitive du traitement des nombres
    Plusieurs méthodes neuroscientifiques ont mis en évidence quelles sont les aires cérébrales important pour la cognition numérique, mais une bonne compréhension de la base de ces capacités chez l’humain nécessite des données précises révélant quelle est l’information codée dans ces régions.

    Comprendre comment l’activité sur une échelle fine du cerveau humain représente les nombres
    Les travaux de notre laboratoire ont montré qu’en appliquant des méthodes d’apprentissage statistique aux profils d’activation dans les aires pariétal du cerveau humain, il est possible de décoder quel nombre un sujet est en train de voir et mémoriser, ce qui ouvre des nouvelles perspectives pour investiguer la base neuronale de notre capacité cognitive de comprendre et manipuler des nombres. Le projet actuel vise à clarifier le type d’information qui est codé dans ces aires et comment elles contribuent à la cognition numérique. Nous allons tester si, et sur quel niveau dans le cerveau, le traitement des nombres de format différent (nombre d’objets concrètes vs chiffre arabe) converge sur des populations neuronaux communs, et si les populations neuronaux identifies en réponse aux stimuli numériques sont aussi ceux que le cerveau utilise pour manipuler internement l’information numérique, par exemple lors du calcul mental. D’ailleurs, nous allons étudier si les aires identifiés sont impliquées dans le traitement des nombres spécifiquement ou aussi des autres stimuli, et si la précision des profils d’activation en réponse aux nombres reflète la capacité de discrimination comportementale. Dans l’ensemble, ce projet devrait aboutir à une meilleure compréhension du traitement des nombres chez le sujet sain, mais aussi de la manière dans laquelle ce traitement peut être perturbé (par exemple chez des sujets avec une dyscalculie).



  • ANTIPODE Analyse approfondie de la nucléation III-V/Si pour les composants photoniques hautement intégrés

    ANTIPODE : Intégration photonique sur silicium, vers la maîtrise de l'interface III-V/Si
    ANTIPODE est un projet de recherche fondamentale qui vise à comprendre en profondeur la formation des interfaces entre les semi-conducteurs (SC) III-V et le Si afin de contrôler la génération des défauts lors de la croissance épitaxiale. Le projet propose d'étudier trois matériaux SC III-V, non seulement parce qu'ils sont tous pertinents pour les applications photoniques (de l'UV à IR), mais aussi car ils permettent d’explorer des couches en compression, en tension et en quasi-accord de maille.

    Intégration monolithique : la question de l'interface
    Le 10 Décembre 2012, IBM a annoncé une véritable rupture technologique : l'intégration de différents composants optiques côte-à-côte avec des circuits électriques sur une seule puce de silicium et avec une technologie 90 nm. Toutefois, le développement de sources laser sur puce est toujours une partie limitante dans ce schéma d'intégration. Pour augmenter le niveau d'intégration de la photonique à moyen terme, l'une des voies les plus prometteuses en terme de performances et de rentabilité est de réaliser l'épitaxie directe de semi-conducteurs III-V sur la puce de silicium. Cette idée a été largement étudiée dans le début des années 80, et a été revisitée récemment par trois laboratoires français qui ont démontré des fonctionnalités optiques avancées ou des émetteurs sur silicium à base de GaSb/AlSb (IES Montpellier), GaP/AlP (FOTON Rennes) ou GaN/AIN (au CRHEA Valbonne) sur silicium. A partir de leurs précédentes expériences, IES, FOTON et CRHEA font le même constat: la qualité générale des matériaux III-V/Si est entièrement déterminée par la qualité de l'interface, c'est à dire par la surface initiale de Si, et les premières monocouches III-V.

    Le projet ANTIPODE a les trois objectifs suivants:
    - Compréhension du mécanisme de nucléation 3D des semi-conducteurs III-V (y compris la génération de défauts au cours de la coalescence) et de la relaxation des contraintes sur silicium.
    – Compréhension de la nature et du rôle des charges d'interface sur la génération des défauts.
    - Compréhension de l'influence de la surface initiale du silicium sur la génération des défauts.



  • QuailHeatE Mécanismes épigénétiques du conditionnement précoce à la chaleur chez la caille

    Mécanismes épigénétiques du conditionnement précoce à la chaleur chez la caille
    Le projet QuailHeatE vise à comprendre comment l'environnement précoce influence le phénotype des individus en développement par l'étude des reprogrammations épigénétiques induites par un traitement embryonnaire à la chaleur chez la caille.

    Enjeux et objectifs du projet QuailHEatE
    L’objectif du projet QuailHeatE est de comprendre comment l’environnement embryonnaire affecte l’épigénome des oiseaux tout au long de leur développement. Pour cela nous étudions l'impact moléculaire d’un traitement embryonnaire à la chaleur (TEC) chez la caille en combinant des approches de physiologie, de génomique, de biologie moléculaire et de bio-informatique. Nous étudierons quelles régions de l'épigénome sont affectées par le TEC au cours du développement l'animal en relation avec son transcriptome. Nous évaluerons les aspects multi- et transgénérationnels des changements épigénétiques associés au TEC. Cette étude sera réalisée sur une lignée consanguine de caille japonaise, un modèle aviaire particulièrement adapté pour les études épigénétiques multigénérationnelles notamment grâce à son cycle de reproduction court et sa variabilité génétique limitée. Cette étude devrait apporter des savoirs nouveaux sur l'impact du stress environnemental embryonnaire sur l'épigénome persistant, tout en révélant les bases moléculaires de l'acclimatation à la chaleur. Ce projet enrichira nos connaissances fondamentales sur l'épigénétique à l'interface entre l'environnement et le développement des vertébrés tout en permettant le développement d’outils innovants pour la filière avicole.



  • DODYCOEL Dynamique de domaines dans le contrôle du flux d’électrons

    Rôle de la dynamique et des mouvements de domaines dans le contrôle du flux d’électrons au sein d'une protéine multidomaine: la NADPH cytochrome P450 reductase
    La dynamique des protéines multidomaines est un processus moléculaire important dans la catalyse enzymatique. La NADPH cytochrome P450 réductase (CPR) est le partenaire des cytochromes P450 impliqués dans la dégradation des xénobiotiques et la synthèse des hormones stéroïdes. Les domaines de la CPR sont en équilibre entre plusieurs conformations. Cependant, on connait assez peu les facteurs qui contrôlent cet équilibre et le rôle qu'ils peuvent avoir dans le fonctionnement de l'enzyme.

    Développer une étude biochimique et fonctionnelle de la dynamique de RCR, axée sur la structure des domaines et de leurs interfaces comme déterminants fonctionnels pour le transfert d'électrons.
    Nous avons montré qu’il existe des changements conformationnels au sein de la CPR. Ces changements conformationnels peuvent être potentiellement modifiés par des variations de séquences induites par le polymorphisme, et plus particulièrement pour le syndrome Antley-Bixler (ABS) pour lequel nous manquons d'interprétation structurale. En outre, la CPR, localisée à la membrane du réticulum endoplasmique, est présente avec une stœchiométrie défavorable par rapport aux cytochromes P450 (CYP). Nous ne comprenons pas encore complètement si ces différents facteurs sont critiques dans le contrôle de l’équilibre conformationnel. Nous proposons d’étudier ces phénomènes en: i) caractérisant les différents états conformationnels de la CPR au cours de son interaction avec divers accepteurs d'électrons naturel (CYP entre autres); ii) identifiant comment les CYP modulent potentiellement les différentes étapes du cycle de la CPR; iii) décrivant la les déterminants moléculaires qui modifient l'organisation structurelle et l’équilibre conformationnel. Les deux équipes apporteront leur savoir technique et scientifique: la biochimie, la dynamique des structures et l'évolution dirigée pour le partenaire français et la biochimie, la physiologie et la génétique moléculaire pour le partenaire portugais. Notre projet vise à mettre en relation une étude biochimique et une étude fonctionnelle de la dynamique de la CPR, ciblant les plus particulièrement le domaine de liaison et l'interface entre les différents domaines catalytiques comme principaux déterminants du transfert d’électrons aux différents partenaires.



  • AFRISTORY Histoire coloniale et Développement en Afrique

    Histoire coloniale et développement économique en Afrique
    Le programme Afristory a fait le pari d'une collecte de données de grande ampleur dans les archives françaises, portant sur les finances publiques coloniales à un niveau détaillé, et sur un vaste ensemble de données économiques et sociales, y compris les données individuelles issues de la conscription militaire indigène.

    Dépense publique coloniale et conditions de vie indigènes
    Le programme Afristory s'est proposé de faire avancer de façon substantielle la connaissance quantitative sur l'histoire économique de la colonisation française, et plus généralement de l'Afrique. Il s'est agi notamment d'établir le premier tableau global de la dépense publique coloniale et de son financement local et métropolitain, tout en même temps que de l'évolution de certains aspects des conditions de vie pour les populations colonisées: revenu, éducation, santé en particulier. Ces éléments de connaissance doivent permettre d'instruire une analyse nouvelle de l'économie politique coloniale et de ses héritages historiques pour les pays indépendants actuels. En effet les zones d’ombre et les partis pris de la littérature sur la colonisation ne s'expliquent pas par l'absence d'archives disponibles et exploitables, mais bien plutôt par le manque d'efforts de recherche qui leur ont été consacrés. En comparaison des travaux antérieurs, le fait de couvrir l'histoire de l'investissement colonial, de manière comparative, sur un vaste ensemble de territoires, et sur la période coloniale du début à la fin, ouvre des perspectives nouvelles, notamment pour l'analyse des cinquante années écoulées depuis les indépendances jusqu'à aujourd'hui.



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