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

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  • HydroGen Metagenomique comparative comme instrument de mesure pour la biodiversité. Application à l'étude de la vie dans les océans

    Metagénomique comparative comme instrument de mesure pour la biodiversité. Application à l'étude de la vie dans les océans.
    Le projet HydroGen a pour objectif de concevoir de nouveaux outils algorithmiques et statistiques pour mesurer et analyser la biodiversité à l’aide de la métagénomique comparative. L’application proposée est l’étude de la biodiversité océanique à travers l’analyse métagénomique d’échantillons d’eau de mer prélevés lors de l’expédition Tara Océans.

    Comparer des milliers d’échantillons métagénomiques
    Les grands projets de métagénomiques, comme l’étude du microbiote intestinal humain (projet HMP) ou l’étude de la biodiversité marine (projet Tara Oceans) prélèvent des milliers d’échantillons environnementaux. Ces échantillons contiennent une flore microbienne impressionnante qui peut être révélée via l’analyse de l’ADN des organismes présents dans le milieu. L’ensemble est séquencé sans séparation préalable des ADNs entre individus. Ainsi, chaque échantillon porte une signature métagénomique globale représentant la population du prélèvement. L’enjeu est de comparer l’ensemble de ces signatures pour établir des cartographies permettant de distinguer ou regrouper des populations. La difficulté vient des volumes de données à traiter : le séquençage d’un seul échantillon génère plusieurs centaines de millions (10^8) de petites séquences d’ADN, ce qui représente, pour un projet métagénomique, plusieurs Tera octets de données à analyser.



  • APPATS Potentiel adaptatif des espèces d’arbres alpins au réchauffement climatique

    APPATS : Potentiel adaptatif des espèces d’arbres alpins face au réchauffement climatique
    Les forêts alpines et méditerranéennes sont parmi les écosystèmes les plus sensibles au changement climatique. Ces dernières années, des progrès significatifs ont été réalisés dans la prédiction de leur réponse future par le développement de modèles statistiques corrélatifs et de modèles fonctionnels intégrant des traits d’histoire de vie. Cependant, ces approches ne prennent pas en compte le potentiel évolutif des espèces.

    Objectif: Evaluer le potentiel adaptatif des communautés d'espèces d'arbres alpins
    Notre projet a pour ambition de combler cette lacune en évaluant in situ le potentiel adaptatif - généralement mesuré par des expériences en jardin commun - de quatre des espèces d'arbres alpins les plus représentatifs. Pour décrire la réponse potentielle de ces espèces clés à la pression sélective induite par le changement climatique, les individus seront échantillonnés le long d'un gradient environnemental dans des parcelles avec des degrés variables de biodiversité et ils seront génotypés par des marqueurs SNPs. Les loci candidats pour l'adaptation locale seront détectés par des méthodes de scan génomique. Enfin, ces SNPs candidats seront utilisés pour tester l’intensité de la sélection multigénique en réponse à des facteurs environnementaux qui sont connus pour jouer un rôle critique sur le fonctionnement des écosystèmes forestiers lors de changement climatique, que ce soit des facteurs abiotiques (ex : sécheresse) ou biotiques (ex : richesse en espèces). Nous allons évaluer la diversité génétique au sein des différents points d'échantillonnage présentant des assemblages variables d'espèces. Nous nous placerons sur un gradient latitudinal dans les Alpes en bénéficiant du dispositif du projet ANR BioProFor (ANR 11 PDOC 030-01, voir Figure 1). Ce projet est fondé sur un dispositif semi-expérimentale de 6 sites (de la Provence aux Bauges) avec 10 à 15 parcelles forestières (environ 500 m2) par site, chacune des parcelles contenant 1, 2 ou 3 espèces (pour une moyenne de 30 arbres par placette). Dans chaque site, les parcelles sont réparties le long d'un gradient d'élévation (avec 2 ou 3 élévations par site). Dans ce projet, nous nous focaliserons sur quatre de ces sites alpins (Bauges, Chartreuse, Vercors, et le Mont Ventoux). Pour chaque parcelle, nous prélèverons des échantillons de feuilles de tous les arbres trouvés dans la parcelle, soit dans un cercle de rayon de dix mètres. Nous estimons que 1200 individus (toutes espèces confondues) seront échantillonnés.



  • DiskEvol Formation et évolution des systèmes planétaires

    Formation et evolution des systemes planetaires
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    The main objective of DiskEvol is to bridge the gap between two research fields in the study of protoplanetary disks. The first focuses in the millimeter regime, particularly molecular emission lines, to derive the kinematics and abundances of the gas within the disk. The focus of the second is on the optical and infrared observations, which study in detail the dust component. The individual information from the dust and gas components is almost never used conjointly, hence limiting our ability to precisely understand the structure and evolution processes of disks. To overcome this limitation, it is necessary to model the gas and dust observations as coherently as possible in the framework of a single model. We have developed one of the most powerful radiative transfer codes: MCFOST, which can calculate both continuum and line transfer coherently. Through DiskEvol, we will build a team that will perform a systematic, simultaneous modelling of the dust and gas observations of disks using MCFOST, in particular the observations from the Herschel project GASPS, so as to characterise the physical and chemical conditions within disks, and from this assess, the main evolution processes of disks and from this assess, the main evolution processes of disks. Two parallel and complementary approaches will be followed: 1) a statistical comparison of the observations of the whole GASPS sample with large grids of models and 2) a detailed fitting of a selected sample of sources with high-quality datasets combining line observations, SEDs and resolved continuum maps (scattered light images and/or (sub-)mm visibilities). This work will rely on numerical developments to couple the chemistry and radiative transfer codes available at IPAG : ProDiMo and MCFOST.



  • CryoEM80S Caractérisation par cryo-microscopie électronique des différences structurales dans la traduction des protéines entre les eucaryotes pathogènes et les mammifères

    Différences structurales dans la traduction des protéines entre les eucaryotes pathogènes et leurs hôtes mammifères
    La conservation relative du ribosome chez les eucaryotes complique sensiblement la recherche de médicaments spécifiques contre les agents pathogènes eucaryotes tels que certains protozoaires comme Plasmodium et kinétoplastides.
    Notre travail ainsi que d'autres études démontre l'existence d'importantes différences structurales entre les ribosomes de protozoaires et de mammifères. En utilisant la cryo-microscopie électronique, nous nous efforçons d'étudier ces différences structurales.

    Enjeux et objectifs spécifiques du projet
    1. Nous allons nous concentrer sur les différences structurales dans le processus de l'initiation de traduction entre kinétoplastides et leurs hôtes mammifères (i) par la caractérisation des complexes d'initiation de plusieurs espèces de Plasmodium et kinétoplastides et en les comparant à leurs homologues de mammifères. Nous allons également (ii) poursuivre nos travaux précédents dans la résolution des structures de divers complexes d'initiation de mammifères. 2. Nous allons nous concentrer sur la structure des éléments ribosomiques spécifiques aux protozoaires et (i) tenter de pêcher des molécules qui interagissent avec ces derniers à partir d'extraits cellulaires de kinétoplastides et plasmodium.
    3. nous allons étudier les structures ribosomiques de certains protozoaires à différents stades du cycle de vie du parasite, car ils varient en fonction de ce dernier.
    Nos résultats vont faire progresser de manière significative notre compréhension de la régulation de la synthèse des protéines chez les protozoaires et représenteront une étape prometteuse dans la recherche de traitements plus efficaces contre ces agents pathogènes d'eucaryotes.



  • DEVAST Evacuation de crise et perception des risques en démocratie

    Analyser les impacts sociaux de la catastrophe du 11 mars 2011 au Japon
    Le projet vise à étudier la chaîne d’impacts qui été déclenchée par la catastrophe du 11 mars 2011, depuis l’évacuation des populations touchées par le tsunami et l’accident nucléaire jusqu’à l’évolution de la perception des risques, à la fois dans la société japonaise et à l’étranger.

    Comprendre comment les catastrophes extrêmes affectent les démocraties
    Le 11 mars 2011, un tremblement de terre de magnitude 9.0 a touché la côte de Tohoku, au nord-est de l’île de Honshu. Le tremblement a déclenché un tsunami dont la hauteur des vagues a atteint 40 mètres à certains endroits. Le bilan humain s’élève à 22 000 victimes et plus de 5 000 blessés, avec plus de 200 000 bâtiments endommagés ou détruits. Le projet DEVAST est un projet de recherche empirique fondamentale qui cherche à collecter des données de terrain sur la catastrophe.

    En particulier, le projet s’attache à étudier la chaîne d’impacts qui a été déclenchée par la catastrophe à travers l’ensemble de la société japonaise, depuis la gestion immédiate de l’urgence jusqu’à la perception des risques à long-terme. Un élément essentiel du projet est qu’il cherche non seulement à analyser la réponse immédiate à la catastrophe, mais aussi ses impacts de long-terme dans la société japonaise et à l’étranger. Ces impacts sont donc considérés non seulement au niveau local, mais aussi au niveau international, notamment au moyen d’une comparaison avec la France.

    Le projet est organisé autour de deux thèmes centraux : d’abord, il cherche à analyser la réponse à la catastrophe, en se concentrant en particulier sur l’organisation de l’évacuation des populations touchées et leurs perspectives de retour. Ensuite, le projet s’attache à analyser l’évolution de la perception des risques, notamment dans une comparaison avec la France. Cette comparaison permettra de mieux comprendre comment les démocraties gèrent les catastrophes extrêmes, et comment elles sont touchées par celles-ci.



  • ALTER-PROP Partages des espaces habités: vers des formes ALTERnatives de PROPriété

    Partages des espaces habités : vers des formes ALTERnatives de PROPriété
    ALTER-PROP, équipe de sociologues, juristes et architectes, analyse des expériences de propriété partagée et d’habitats groupés écologiques et solidaires, dont l’archétype est la coopérative d’habitants, pour comprendre les évolutions sociales et juridiques récentes de la propriété.

    Partager juridiquement la propriété du logement : vers une démocratie participative
    Les objectifs d’ALTER-PROP, au-delà de la production d’un savoir scientifique permettant de réfléchir au mieux les évolutions sociétales récentes, concernent l’analyse des opérations en cours et à venir d’accès au logement dans des logiques d’autopromotion, d’autogestion et de propriété collective. Ils visent à comprendre les évolutions sociales et politiques dont ces projets sont porteurs, notamment les logiques participatives et les conceptions de gestion solidaire et durable.
    Après avoir fait un état des lieux des projets d’habitat groupé en France, ALTER-PROP entend analyser les propositions, les choix et les difficultés rencontrés dans ce type de programmes, en s’appuyant sur les cas déjà réalisés ou en cours de réalisation et sur l’expérience de quelques groupes-projets. Ces analyses devront permettre de réfléchir aux évolutions des modes de vie, des limites privé/public et aux innovations techniques et juridiques possibles. Elles devront amener vers des propositions de réponses aux obstacles à la propriété partagée mis en évidence par la recherche.



  • SterTrans Bases moléculaires du transport vectoriel de stérol

    Découverte de mécanismes énergie-dépendant pour le transport vectoriel de stérol
    Le stérol est un lipide clé dont la distribution intracellulaire est assurée par des mécanismes de transport qui restent peu connus. En découvrant des protéines capable d’échanger du stérol pour un deuxième lipide, le PI(4)P, nous avons révélé l’existence de routes de transport pour le stérol alimentée par la dissipation de l’énergie métabolique du PI(4)P entre organelles.

    Comprendre les bases moléculaires du transport intracellulaire de stérol
    Le stérol est un lipide d'une importance vitale dont la distribution précise dans les cellules résulte d'une combinaison de mécanismes de synthèse et de transport entre les organelles. Cependant, les bases moléculaires de ces mécanismes de transport demeurent largement inconnues. Le but de notre projet était de démontrer comment plusieurs protéines appartenant à la famille ORP/Osh pouvaient assurer un transport actif et vectoriel de stérol d'une région spécifique de la cellule, le réticulum endoplasmique, où le stérol est synthétisé, vers d'autres compartiments cellulaires. Nous avons d'abord étudié la protéine Osh4p pour laquelle était faite l’hypothèse qu’elle puisse transférer du stérol sur de longues distances entre compartiments intracellulaires. Nous avons ensuite cherché à déterminer si une protéine plus complexe, OSBP, pouvait ponter la membrane de deux organelles distants afin de les rapprocher pour ensuite transférer du stérol de manière efficace entre ces organelles. Notre projet fut également motivé par des données émergentes suggérant que les protéines Osh/ORP puissent jouer un rôle important dans des processus d'oncogenèse ou lors de la réplication de certaines souches virales. Nous étions donc intéressés à fournir des réponses très précises sur le mécanisme d'action de ces protéines



  • BIOTERRA Bioterra : maitriser la prolifération microbienne dans des produits biosourcés pour des bâtiments sains et durables

    Bioterra : maitriser la prolifération microbienne dans des produits biosourcés pour des bâtiments sains et durables
    Le projet BIOTERRA s’intéresse à deux enjeux majeurs de la construction :
    - l’utilisation de matériaux à faible impact environnemental pour la construction d’habitats sains,
    confortables et durables (produits biosourcés en terre crue (briques et enduits)),
    - la qualité de l’air à l’intérieur de ces habitats par la maîtrise de la prolifération microbienne qui
    peut avoir des impacts secondaires sur la santé des habitants.

    Enjeux, objectifs et retombées attendues du projet
    On observe depuis plusieurs années un regain d’intérêt pour l’utilisation de la terre crue à l’intérieur des bâtiments car celle-ci joue un rôle naturel de régulateur de l’humidité et améliore ainsi le confort des habitats. Il est fréquent de renforcer et d’alléger ces matériaux en terre crue par l’ajout de matières végétales. Or, sous certaines conditions, il a été observé le développement de moisissures et de champignons à la surface de ces matériaux rendant préoccupante leur utilisation.

    Le projet BIOTERRA a pour but d’identifier, de caractériser et de proposer une (ou des) solution(s) à la prolifération microbienne sur des produits biosourcés en terre crue (briques et enduits) utilisés dans la construction et la rénovation de bâtiments sains et durables. Ce projet aura aussi pour objectif de développer et valider des méthodologies innovantes pour l’identification des souches microbiennes et l’étude de leur prolifération sur des produits de construction.

    Les retombées attendues de ce projet sont multiples.
    Du point de vue scientifique, les résultats du projet permettront d’enrichir des bases de données sur les souches microbiennes présentes dans l’habitat ainsi que des connaissances sur les produits de constructions biosourcés en terre crue.
    Du point de vue méthodologique, de nouvelles méthodologies sur l’identification de souches microbiennes dans l’habitat et sur l’étude de leur prolifération sur des produits de construction (guide méthodologique) seront développées.
    Enfin, des points de vue économique et sociétal, le projet aura pour finalité de développer des produits (lutte microbiologique et produits biosourcés à base de terre crue résistants à la prolifération), de diversifier l’activité des filières terre (briquetiers) et de faciliter l’utilisation des matériaux biosourcés dans le bâtiment en rassurant les maîtres d’ouvrage et d’œuvre vis-à-vis des risques de proliférations microbiennes.



  • GreenSwimmers Sensibilisation de biofilms industriels à l’action de désinfectants par l’infiltration de bactéries hyper-motiles

    Des torpilles bactériennes à l’assaut des biofilms
    Les microbes vivent pour la plupart fixés à une surface, formant ainsi ce qu’on appelle les biofilms. Les partenaires du projet viennent de mettre en évidence l’existence de bactéries flagellées capable de s’infiltrer et de « vasculariser » ces édifices microbiens en creusant un réseau de galeries transitoires dans la matrice. Un résultat qui pourrait fournir un nouvel arsenal biologique pour lutter contre les biofilms impliqués dans les infections humaines.

    Sensibilisation de biofilms industriels à l’action de désinfectants par l’infiltration de bactéries hyper-motiles
    Nous avons récemment découvert que certains bacilles propulsés par des flagelles étaient capables de s’infiltrer au plus profond de biofilms constitués de bactéries pathogènes. Ces nageurs « furtifs » créent transitoirement des pores dans la matrice qui augmentent les transferts moléculaires au sein du biofilm. Nous avons prouvé au laboratoire que l'irrigation du biofilm par ces bactéries motiles, en facilitant la pénétration et l'action des désinfectants, permettait d’exacerber l’inactivation des bactéries du biofilm. L'objectif de ce projet «preuve de concept« est d'aller plus loin dans l'applicabilité de ce nouveau concept en sélectionnant des cocktails synergiques de bactéries « hyper-motiles » qui pourraient très significativement augmenter l'efficacité des biocides utilisés industriellement. L’implication sociétale directe de ce procédé biologique est la réduction drastique de l'utilisation de biocides chimiques polluants pour le contrôle des agents pathogènes dans les milieux industriels. L'objectif à plus long terme est de remplacer entièrement l’utilisation des biocides chimiques par des antimicrobiens naturels et spécifiques, si possible produits in situ par les bactéries motiles.



  • MobiClimEx Dynamique des mobilités quotidiennes et résidentielles face aux extrêmes hydrométéorologiques en contexte de changement climatique

    Dynamique des mobilités quotidiennes et résidentielles face aux crues rapides
    MobiClimEx s'intéresse à l'exposition des individus face aux crues rapides au travers de leurs déplacements quotidiens (exposition sur la route) et de leurs mobilités résidentielles (exposition au domicile). Il vise à estimer l'évolution de cette exposition dans un contexte de changement climatique.

    Dynamiques des crues rapides et des réponses sociales à différentes échelles
    MobiClimEx vise à observer les dynamiques combinées des phénomènes de crues rapides et des réponses sociales à différentes échelles d'espaces et de temps. Il s'agit tout d'abord d'observer comment l'événement fait irruption dans l'environnement quotidien des individus et comment il modifie leurs programmes d'activités, leur mobilité et donc leur exposition. Il s'agit en outre d'observer les mobilités résidentielles à plus long terme et l'influence des politiques publiques mises en oeuvre dans les zones exposées aux crues rapides. MobiClimEx vise enfin à comprendre comment ces évolutions résidentielles modifient les conditions d'exposition quotidienne, en faisant varier la mobilité pendulaire, particulièrement vulnérable face aux crues rapides. L'approche est appliquée au département du Gard, site pilote de l'observatoire hydro-météorologique Cevennes-Vivarais (OHM-CV), dans la logique l'observation proposée par le programme HyMEx (HYdrological cycle in Mediterranean EXperiment).



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