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

Translate this page in english

Nous suivre

  • INTOCC Traceurs Innovants du Cycle Cenozoïque de Carbone

    Des traceurs innovants pour reconstituer les paléo-variations du cycle du carbone lors de l'Ere Cénozoïque
    L'apport de CO2 par les dorsales océaniques, et sa consommation lors des orogenèses modifient son niveau dans l'atmosphère et influencent ainsi le climat global. Les compositions isotopiques des sédiments marins permettent de quantifier ces processus. Cependant l'interprétation des traceurs traditionnels 87Sr et 187Os est ambiguë. Ce projet vise donc à développer de nouveaux traceurs (186Os, 40Ca et d7Li), et à incorporer les résultats dans un modèle global du cycle de carbone depuis 65 Ma.

    Quantifier les variations passées des processus géodynamiques qui ont contrôlé la teneur en CO2 de l'atmosphère et la température à la surface de la Terre
    A l'échelle de millions d'années, les processus géodynamiques et la température de la Terre sont reliés, en particulier via le contrôle du CO2 dans le système océan-atmosphère. Cependant, l'importance relative des processus en jeu reste extrêmement débattue. Certains auteurs soulignent le rôle majeur des processus hydrothermaux aux rides médio-océaniques, tandis que d'autres mettent l'emphase sur celui des processus orogéniques en tant que catalyseur de l'altération des roches continentales ou d'enfouissement de carbone organique, deux puits majeurs de CO2. Ces interactions peuvent être explorées via l'étude des enregistrements sédimentaires marins. Les deux traceurs isotopiques les plus utilisés, les isotopes radiogéniques 87Sr et 187Os, indiquent tous les deux, au cours du Cénozoïque, une augmentation de la signature isotopique de l'eau de mer vers celle de la croûte continentale. Cependant, cette évolution peut être interprétée soit par une nette augmentation de l'altération des silicates continentaux due à l'orogenèse, soit par une contribution accrue de lithologies mineures mais extrêmement radiogéniques en 87Sr et 187Os, sans effet sur le climat.
    Les éternels débats à ce sujet s’expliquent par la difficulté de déconvoluer les effets dits de «sources« (causés par l'altération de lithologies d'âges et de signatures isotopiques différentes), des effets dits de «flux« (liés aux variations des taux d'altération des continents). Des considérations semblables existent pour le flux hydrothermal à cause de l'altération des différentes lithologies de la lithosphère océanique à basse et haute températures. Pour résoudre ce problème majeur, nous proposons de développer et de combiner trois traceurs jusque-là encore peu explorés: 186Os et 40Ca, tous les deux radiogéniques et très enrichis dans les roches continentales typiques, et d7Li, un traceur non radiogénique ayant montré tout son potentiel en tant que proxy des processus d’altération.



  • TRACC Importance des structures de type « R-loops » pour la condensation mitotique des chromosomes

    Contribution de l’activité transcriptionnelle à l’architecture des chromosomes en mitose
    Condensin est un complexe protéique très conservé qui est essentiel à l’architecture des chromosomes et à la stabilité du génome. Condensin s’associe à la chromatine pour réorganiser les fibres de chromatine dans l’espace. Les mécanismes moléculaires qui gouvernent l’association de condensin avec la chromatine restent méconnus. L’hypothèse fondatrice du projet était que la transcription des gènes produit le substrat nécessaire au recrutement de condensin sur la chromatine.

    Comprendre comment la transcription des gènes produit le substrat nécessaire au recrutement du complexe condensin sur la chromatine.
    Condensin a une forte affinité pour l'ADN simple brin in vitro. La localisation de condensin aux gènes fortement transcrits in vivo suggère que la transcription est probablement à l'origine de cet ADN simple brin. Mais l'origine exacte de cet ADN simple brin associé à la transcription reste mal comprise. En nous basant sur nos données de génétique, nous avons considéré deux types de substrats potentiels qui pourraient recruter condensin sur la chromatine: les R-Loops, qui résultent de la formation d’hybrides ADN :ARN stables dans le génome, et le stress topologique. Les R-Loops sont des structures longtemps ignorées dont il apparaît désormais qu’elles pourraient être à l’origine de nombreuses pathologies humaines. Notre projet visait à développer de nombreux outils moléculaires pour mieux caractériser la formation et la fonction des R-Loops et du stress topologique in vivo et d’établir si l’une de ces structures pouvaient contribuer au recrutement de condensin.



  • SUPERNAM Membranes Super Non-adhésives pour des procédés de traitement des Eaux Durables

    SuperNAM
    La filtration membranaire est devenue une technologie de choix utilisée dans la production d’eau potable, le traitement d’eaux usées et le dessalement d’eaux de mer. Le rétention de solutés, macromolécules ou colloïdes est inhérente à ce procédé et conduit à la formation de dépôts sur les membranes, qui constituent le talon d’Achille de ces technologies. Bien qu’il ne soit pas possible d’éviter ces dépôts, il serait d’un intérêt majeur que de rendre ces dépôts non adhérents à la surface.

    L'objectif est de créer des surfaces filtrantes ayant la propension la plus faible à adsorber des macromolécules ou des colloides.
    On estime que la lutte contre les effets du colmatage représente jusqu’à 40 % des coûts de fonctionnement des procédés membranaires appliqués au traitement des eaux ou en agro alimentaire. C’est pourquoi l’enjeu le plus important aujourd’hui lorsque l’on conçoit des membranes ou des procédés membranaires est de rendre les dépôts colmatants aussi réversibles que possible, c’est-à-dire de réduire significativement l’adhésion des molécules colmatantes à l’interface eau-membrane. Pour ce faire, deux problèmes doivent être abordés simultanément : la surface de membrane et la structure poreuse doivent être adaptées. Cette approche doit contribuer à développer des systèmes durables de traitement des eaux en réduisant le demande énergétique par m3 d’eau produite, en réduisant les besoins en produits de nettoyage des installations et en allongeant la durée de vie des membranes. Si pon peut réduire le colmatage irréversible par un facteur deux, on estime pouvoir réduire les coûts de fonctionnement de 20% environ.



  • EXPLABIO Les explications dans la biologie de l'évolution

    L'espace des explications en biologie évolutionnaire
    EXPLABIO vise à étudier les modalités de l’explication dans la biologie de l’évolution, afin d’évaluer les tentatives récentes d’étendre ou de réviser son cadre classique. Nous partons de l’idée que les avancées récentes en écologie, biologie moléculaire et théorie évolutionnaire du développement (Evo-devo) sont caractérisées par de nouvelles structures et caractéristiques explicatives, qui requièrent une nouvelle compréhension de la nature explicative de la biologie de l’évolution.

    Axes d'investigation et leur jiustification
    Pour les évolutionnistes l’espace des explications est structuré selon deux axes- les deux questions : « comment procède la sélection ? » et « pourquoi y a-t-il sélection ? » ; le troisième concerne la nature mécanistique ou topologique des explications – « topologique » signifiant ici le caractère explicatif d’un ensemble de propriétés d’une structure abstraite associée au système. EXPLABIO reconstruira cet espace en détails, via quatre tâches interconnectées : examiner les explananda de la sélection naturelle en tant qu’explication au niveau populationnel ; explorer les modalités de l’explication topologique à différents niveaux et leur articulation aux explications mécanistiques ; questionner le statut des processus neutres et des réseaux neutres en tant qu’outils explicatifs généralisés en écologie (i.e. théorie neutre de l’écologie, de Hubbell) et en évolution (i.e. théorie neutraliste de l’évolution moléculaire de Kimura), et par là interroger le statut explicatif de la neutralité et du hasard ; finalement, aborder le rôle que jouent les couplages et des découplages entre échelles d’espace-temps dans la définition des explananda et le choix des modèles.
    Pour la biologie, le résultat global consistera en des indications sur les complémentarités et les antagonismes existant entre des théories rivales et leurs méthodologies ; pour la philosophie, ce sera une compréhension plus claire des rôles que jouent dans la biologie en général la stochasticité et le déterminisme, le niveau populationnel et le niveau individuel, et finalement la séparation d’échelle.
    Ces tâches seront réalisées successivement, usant d’outils mathématiques pour définir les conditions de validité des types d’explication, et de données empiriques (comme des données sur les réseaux de gènes régulateurs d’un type cellulaire donné, ou bien sur deux communautés écologiques comparables au même niveau trophique) afin de vérifier la satisfaction de ces conditions pour des systèmes spécifiques.



  • Dynaselect Sélectivité ionique dynamique de canaux K+ et développement et excitabilité cellulaires

    Sélectivité dynamique des canaux ioniques, rôles physiologique et conservation au cours de l’évolution
    Le canal TWIK1 peut inhiber ou stimuler l’excitabilité cellulaire selon sa sélectivité ionique. Le projet propose d’évaluer les conséquences physiologiques de cette observation et de rechercher l'existence d'autres canaux à sélectivité dynamique chez le nématode et l'homme.

    Etablir et comprendre un nouveau mode de régulation de l’excitabilité cellulaire
    Le canal potassium TWIK1 devient perméable au sodium lorsqu’il est soumis à un pH acide, notamment dans le compartiment endosomal de recyclage. Le passage d’un état non sélectif à pH acide à un état sélectif pour le potassium à pH neutre est lent et réversible. Il nécessite plusieurs minutes. L’état inhibiteur (sélectif au potassium) ou excitateur (perméable au sodium) de TWIK1 va donc dépendre de sa vitesse de recyclage entre membrane plasmique et endosomes. Les objectifs sont d’établir les mécanismes moléculaire de la transition entre ces différents états de sélectivité ionique ainsi que l’impact physiologique de la sélectivité ionique dynamique sur différents paramètres physiologiques (fonction rénale, pression artérielle, insulinémie, comportement). Nous étudierons également l’effet de différentes mutations géniques de TWIK1 dans des pathologies humaines et la présence probable d’une sélectivité dynamique dans d’autres canaux chez l’humain et le nématode.



  • POMEWISO Membranes polymères élaborées sans solvant organique

    Membranes polymériques sans solvant
    Elaboration de membranes polymères sans utilisation de solvant organique

    Mise au point d’une méthode d’élaboration de membranes polymères poreuses pour le traitement des eaux sans utilisation de solvant organique
    Les procédés membranaires s’imposent peu à peu dans l’industrie en tant que technique de
    séparation très performante en substitution des procédés conventionnels, dans une optique
    de développement de procédés propres et sobres. Une membrane est une fine barrière
    sélective, qui va permettre ou interdire le passage de certains composants entre deux milieux
    qu'elle sépare. Les membranes polymères sont particulièrement attrayantes en raison de leur
    faible coût et d’un encombrement réduit. Elles sont élaborées via des procédés de séparation
    de phases et nécessitent l’utilisation d’une grande quantité de solvants organiques
    potentiellement toxiques (acétone, DMAc, DMF), qui doivent être éliminées des eaux en aval
    de production.
    Le projet POMEWISO vise à élaborer des membranes polymères poreuses sans utiliser de
    solvant organique, dans une optique de chimie durable, en utilisant notamment des
    polymères biosourcés à base de cellulose.
    L’application ciblée est le traitement des eaux et l’objectif principal consiste à réduire les
    impacts environnementaux liés à l’utilisation des solvants organiques toxiques
    classiquement utilisés pour dissoudre les polymères.



  • miR-Dep Implication des microARN dans la réponse aux antidépresseurs SRI

    Comprendre le mode d’action du Prozac pour améliorer les traitements de la dépression
    Les antidépresseurs de type « Serotonin Reuptake Inhibitor » (SRI), dont le chef de file est le Prozac, sont utilisés depuis les années 80 pour traiter la dépression. Les bases moléculaires de l’effet bénéfique des SRI ou de la résistance aux SRI demeurent énigmatiques. L’enjeu est d’identifier ces mécanismes pour améliorer les approches thérapeutiques de la dépression.

    Mécanismes cellulaires et moléculaires supportant l’action bénéfique du Prozac
    La dépression concerne plus de 350 millions d’individus dans le monde selon les données de l’OMS, ce qui fait de cette maladie un enjeu en matière de santé publique. L’état dépressif est associé à une diminution dans le cerveau de la quantité de sérotonine, qui régule entre autre l’humeur, l’anxiété ou l’appétit. Les antidépresseurs SRI (Prozac) agissent sur les neurones sérotoninergiques afin de palier au déficit en sérotonine. Nos travaux antérieurs avaient permis de montrer que le Prozac, en agissant sur les neurones sérotoninergiques du raphé, mobilise une autre région du cerveau, le locus coeruleus, qui contient des neurones capables de synthétiser un autre neuromédiateur, la noradrénaline. Les neurones noradrénergiques se mettent alors à synthétiser et à libérer de la sérotonine, créant une nouvelle source de sérotonine dans le cerveau, ce qui sous-tend l’effet bénéfique du Prozac. Ce déverrouillage de fonction sérotoninergique dans les neurones noradrénergiques est permis grâce à la chute du niveau d’expression d’un petit ARN, le microARN mir-16. En réponse au Prozac, les neurones sérotoninergiques émettent une molécule-signal, le facteur S100ß, qui agit sur les neurones noradrénergiques et induit la diminution de mir-16 et la synthèse de sérotonine.
    L’objectif du projet miR-Dep est de cerner les mécanismes par lesquels les antidépresseurs (SRI) agissent sur les neurones sérotoninergiques ainsi que sur les neurones noradrénergiques via S100ß. Face à la résistance de certains patients à un traitement aux antidépresseurs SRI, identifier les acteurs (microARN, molécules-signal, récepteurs, enzymes…) impliqués dans la réponse Prozac pourrait permettre d’améliorer les stratégies thérapeutiques pour lutter contre la dépression.



  • INTER-NIT Additions de nitrènes intermoléculaires chimio- et énantiosélectives

    INTER-NIT. Dessein : aminer pour divertir
    La recherche des médicaments de demain impose au chimiste de créer des réactions produisant un grand nombre de nouvelles molécules en peu d'étapes (stratégie divergente). Quoi de plus simple alors, pour atteindre ces objectifs de diversité et efficacité, que de découvrir des réactions d'introduction directe sur une molécule complexe comme un produit naturel, d'une fonction chimique azotée, ubiquitaire dans la structure des médicaments car associée à leur activité biologique.

    Développer un scalpel moléculaire pour introduire à façon une fonction azotée
    La découverte de nouvelles molécules bioactives passe par le criblage du plus grand nombre possible de composés. Pour atteindre un haut degré de diversité, une solution est, à partir d'un composé de référence, de concevoir des réactions permettant de modifier sélectivement une de ses fonctions chimiques. Les composés organiques étant par essence caractérisés par un grand nombre de liaisons C-H, la transformation sélective et programmée d’une liaison C-H donne l’opportunité de préparer un grand nombre de dérivés en une seule étape, sous réserve de trouver des conditions appropriées pour convertir chaque liaison C-H. De telles transformations constituent un défi pour le chimiste, car il est difficile de pouvoir discriminer des liaisons C-H proches par leur profil de réactivité. Néanmoins, la valeur ajoutée des produits attendus est élevée car leur préparation est difficilement envisageable par d’autres stratégies aussi directes.
    Appliqué à la réaction d’amination, ce concept de réaction de fonctionnalisation chimiosélective doit permettre d’obtenir une grande diversité de composés azotés à partir d’un seul produit. L’enjeu est important car l’introduction sélective d’une fonction azotée est susceptible de modifier significativement le profil d’activité d’une molécule bioactive, tant dans sa capacité à interagir avec sa cible biologique que dans ses propriétés physico-chimiques (solubilité, stabilité, etc.).
    A cette question de la chimiosélectivité s’ajoute de plus celle de la stéréosélectivité. La chiralité est en effet au cœur des sciences du vivant, et elle impose au chimiste organicien de préparer des molécules sous la forme d’un unique isomère.
    L’objectif de ce projet est donc de développer une gamme de réactifs azotés pour la fonctionnalisation chimio- et stéréosélective de molécules complexes.



  • RNAJAY Métabolisme de l’ARNm et expression génétique chez Bacillus subtilis : une étude fonctionnelle et structurale des deux nouvelles ribonucléases Y et J

    Tuer le message : les enzymes qui déterminent la durée de vie d’un ARN messager
    L’instabilité de l’ARN messager est fondamentale pour tout organisme et permet d’ajuster rapidement la synthèse protéique aux changements environnementaux. Comprendre les facteurs et enzymes qui interviennent dans la dégradation des ARN est donc important pour notre compréhension du contrôle de l’expression génétique.

    Mécanismes et enzymes clés qui induisent la dégradation des acides ribonucléiques
    Les protéines sont synthétisées à partir d’acides aminés en prenant pour matrice des molécules d’ARNm (Acides RiboNucléiques messagers) lors d’un processus appelé « la traduction ». Ces ARNm représentent des copies des gènes (ADN) qui codent pour ces protéines. Mais contrairement à l’ADN qui est très stable, l’ARNm est une molécule très fragile qui ne survit en moyenne que quelques minutes dans une bactérie. Cette instabilité est cruciale pour contrôler et moduler la biosynthèse des protéines et donc l’adaptation des bactéries à leur environnement. Des enzymes appelées ribonucléases (RNases) sont responsables de la dégradation des ARNm. Même chez les bactéries les plus étudiées comme Bacillus subtilis, certaines d’entre elles viennent seulement d’être découvertes. Ce travail concerne l’étude structurale et fonctionnelle des RNases J et Y chez B. subtilis, deux ribonucléases clés. La compréhension de leurs fonctions est importante tant au niveau académique que pour appréhender le métabolisme de l’ARNm dans de nombreuses bactéries pathogènes qui contiennent ces ribonucléases. L'importance de ces deux protéines en font des cibles potentielles pour la mise au point de nouveaux antibiotiques.



  • CARTAPLUS Combinatoire des cartes et applications

    Cartaplus
    Combinatoire des cartes et interactions

    La combinatoire des cartes: une discpline en tant que telle, et des interactions à deux sens avec les autres domaines
    Le but du projet CARTAPLUS est d'unir un petit groupe de chercheur.se.s autour de questions et d'objectifs ayant émergé récemment dans la combinatoire des cartes.

    Les motivations viennent des nouvelles directions et interactions qui ont émergé depuis quelques années entre la combinatoire des cartes et des domaines voisins, sous l'impulsion des membres du projet. Le but principal est de poursuivre le développement de l'approche combinatoire sur laquelle nous avons construit nos succès précédents, tout en la renforçant par les outils venant des domaines voisins. Notre objectif est double : améliorer nos techniques avec de nouveaux outils, et nourrir les autres domaines de nos questions et de nos méthodes.

    Techniquement, nos trois objectifs principaux peuvent se résumer ainsi :
    Objectif 1: Continuer à développement de la combinatoire bijective des cartes. Concevoir un cadre bijectif unifié pour répondre aux questions d'énumération de cartes dans une perspective très large. En particulier, élucider combinatoirement les formules d'énumération de cartes encore mystérieuses découvertes ces dernières années.
    Objectif 2: Développer les interactions de l'approche bijective avec la combinatoire algébrique et la physique théorique. En particulier, employer les outils provenant de ces disciplines pour jeter un jour nouveau sur la structure combinatoire des cartes et obtenir de nouveaux résultats sur leurs propriétés statistiques
    Objectif 3: Inversement, exploiter les méthodes combinatoires développées dans l'étude des cartes pour résoudre des problèmes de combinatoire algébrique et autres domaines, ou pour donner un point de vue combinatoire sur les objets qu'ils considèrent. Portés par des questions d'énumération de cartes, impulser de nouvelles directions à ces théories.



  • GENOMAC Analyse à grande échelle du positionnement des nucléosomes dans les noyaux de Paramecium tetraurelia

    Evaluation du rôle de l’empaquetage de l’ADN dans la cellule pour remanier le génome
    La paramécie est un modèle pour l’étude des mécanismes impliqués dans la reconnaissance de séquences éliminées du génome à chaque cycle sexuel. Le projet consiste à évaluer si ces séquences sont empaquetées dans la chromatine ou si elles sont dans des régions libres, éventuellement facilement accessibles aux machineries effectuant les réarrangements.

    Comment les séquences à réarranger sont empaquetées dans les noyaux de la paramécie
    Dans les noyaux des cellules, l’ADN est enroulé autour de complexes protéiques pour former les unités primaires de la chromatine appelées nucléosomes. De nombreuses études montrent que cet empaquetage ne se fait pas au hasard et que le positionnement des nucléosomes joue un rôle important, notamment pour le contrôle de l’expression des gènes.
    L’originalité de la paramécie est que cet organisme unicellulaire possède deux types de noyaux qui assurent des fonctions différentes : le macronoyau (MAC) est le siège de l’expression des gènes tandis que le micronoyau (MIC) est transmis à la descendance lors des processus sexuels. A chaque cycle sexuel, le MAC, pourtant essentiel à la survie de la cellule, est détruit et un nouveau MAC se développe à partir d’une copie du MIC. La formation du nouveau MAC s’accompagne de l’excision précise de dizaines de milliers de courtes séquences d’ADN qui interrompent les gènes dans le MIC et empêchent leur expression si elles ne sont pas éliminées du MAC. Ces séquences, appelées IES, ne possèdent aucun motif conservé qui puisse permettre leur reconnaissance et leur élimination. Elles sont de plus extrêmement courtes, la plupart étant de taille inférieure à la longueur d’ADN enroulée autour d’un nucléosome. Ceci pose la question d’un rôle éventuel de la chromatine pour leur reconnaissance : les IES sont-elles empaquetées dans des nucléosomes ou plutôt situées dans des régions vides de nucléosomes directement accessibles à la machinerie d’excision ?
    L’objectif du projet GENOMAC est de déterminer la position, à l’échelle du génome entier, des nucléosomes dans les différents noyaux de la paramécie : le MIC, le MAC mature et le MAC en cours de développement.



Rechercher un projet ANR