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

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  • EpiGam Epigénétique et dynamique chromatinienne des gamètes : modèle "spores de levure" et protéomique

    La levure, un modèle pour comprendre l'infertilité masculine
    L'homme et la levure font appel à un processus moléculaire similaire pour assurer l'intégrité de leur patrimoine génétique lors de la reproduction. Nous développons un programme de recherche ambitieux et innovant, qui vise à décrypter l’organisation du noyau des gamètes mâles.

    Quelle information est transmise par les spermatozoïdes ?
    L’étude de la gamétogenèse, mâle et femelle, est freinée par de solides verrous technologiques. Seules des manipulations génétiques chez la souris, longues et coûteuses, permettent une approche fonctionnelle de la gamétogenèse.
    La différenciation sexuelle des organismes eucaryotes inférieurs, tel que S. cerevisiae, suit une succession d’événements similaires à la gamétogenèse. Nos travaux précédents ont établi que les étapes qui suivent la méiose ont été conservées entre la sporulation de la levure et la différenciation des spermatozoïdes. Par conséquent, le modèle de spores de levure semble être un moyen efficace pour révéler de nouveaux aspects de la dynamique de la chromatine dans les gamètes.

    La levure S. cerevisiae présente de nombreux avantages technologiques. La génétique de levure est facile et largement utilisée. De plus, les approches biochimiques permettent une purification à faible coût et rapide de complexes protéiques. Le programme de recherche combine toutes les méthodes mentionnées ci-dessus.
    La développement de ce programme de recherche permettra, à terme de franchir l’une des dernières frontières de la biologie moderne : la connaissance des bases moléculaires de l'organisation du noyau des gamètes.



  • APImiR Interference de Toxoplasma et Plasmodium avec les microARNs de la cellule hote et developpement parasitaire

    Interference de Toxoplasma et Plasmodium avec les microARNs de la cellule hote et developpement parasitaire
    APImiR propose d’étudier comment deux parasites pathogènes de l’Homme, Toxoplasma et Plasmodium, interfèrent avec la voie du RNA silencing en modulant le profil d’expression des microARNs de leur cellule hôte. Notre hypothèse de travail, étayée par de nombreux résultats préliminaires, est que ces parasites utilisent les microARNs comme des interrupteurs pour moduler à leur profit et ce, de manière rapide, le protéome de leur cellule hôte ; par exemple en diminuant la réponse inflammatoire.

    Analyse du microRNome de la cellule hôte infectée avec Toxoplasma ou Plasmodium berghei
    L'embranchement des Apicomplexa reunit de nombreux parasites animaux et humains; comme ceux du genre Plasmodium, agents pathogenes de la malaria et Toxoplasma gondii. T. gondii provoque des avortements et est à l’origine d’infections chroniques et silencieuses, en particulier cerebrales, qui sont une menace permanente pour l’hote dans les cas d’immunosuppression. Ces parasites ont developpe des fonctions biologiques nouvelles pour subsister dans le compartiment cellulaire de leur hote. Or, si les alterations de la cellule hote par ces parasites ont ete intensivement etudiees au niveau cellulaire, les mecanismes moleculaires restent encore inconnus, a l’exception de quelque-uns impliques dans l’invasion. Des etudes montrent clairement que T. gondii et P. berghei agissent sur l’expression genique de leur cellule hote en induisant des changements profonds des voies metaboliques ou en interferant avec la reponse immune et l’apoptose.
    Le projet a été conçu pour i) identifier de manière exhaustive les microARNs dont l’expression est altérée par chacun des parasites, ii) découvrir les voies métaboliques impliquées (via les gène cibles des microARNs), iii) analyser l’impact de la surexpression ou de la suppression de ces microARNs sur le développement intracellulaire de nos parasites et enfin iv) identifier les effecteurs parasitaires interférant avec la machinerie de RNA silencing.



  • FIRES Fonction des glutarédoxines dans la signalisation redox et le « sensing » du fer chez les plantes

    Etude des réponses des plantes au stress oxydant
    Le fer est un élément essentiel pour de nombreux processus physiologiques et voies métaboliques mais il peut être toxique dans certaines circonstances et peut provoquer une situation de stress oxydant. Ce projet vise à étudier certaines familles de protéines qui participent à la perception du statut en fer des cellules et à la signalisation qui en découle.

    Comprendre le rôle des glutarédoxines et des protéines BolA dans le métabolisme du fer
    Les protéines contenant du fer sont essentielles pour de nombreuses voies métaboliques ou processus cellulaires (photosynthèse ou respiration). Toutefois, les mécanismes de régulation de l’homéostasie du fer et le fonctionnement des machineries d’assemblage des protéines fer-soufre (Fe-S) chez les plantes restent assez mal connus. Ce projet vise à comprendre le rôle des glutarédoxines et des protéines BolA dans ces phénomènes puisque des études génétiques menées chez la levure Saccharomyces cerevisiae montraient l’implication de ces 2 familles de protéines dans le métabolisme du fer. Le fer est un métal essentiel mais qui peut être toxique dans certaines circonstances. Comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires contrôlant son assimilation, sa compartimentation et plus globalement son utilisation est une étape importante pour remédier à des problèmes liés à un mal-fonctionnement ou à des variations des conditions environnementales. La description de ces mécanismes chez une plante modèle telle qu’Arabidopsis thaliana pourrait permettre de transposer les connaissances vers des espèces agronomiques importantes puisque les mécanismes sont vraisemblablement conservés. En particulier, les plantes représentent une des sources principales de fer pour certaines populations ne se nourrissant pas ou n’ayant pas accès à la viande animale. Ceci illustre de manière simple le besoin de décrire de manière fine les voies cellulaires régulant le métabolisme du fer.



  • REPER Réalisation et perception du /R/ en français

    Explication des différentes réalisations du /R/ en français pour un meilleur apprentissage en Langue Etrangère
    Le /R/ français uvulaire standard est comme la majorité des rhotiques par une grande variabilité. Selon la littérature, ses différentes sont dues aux propriétés des phonèmes contigus et à sa position dans le mot. Ces explications laissent inexpliquées nu grand nombre de réalisations considérées comme des variantes libres. De ces difficultés à cerner la variation du /R/ résultent notamment des problèmes pour l’acquisition de ce son par les apprenants du Français Langue Etrangère

    Perception et production du /R/ en français : explication de la variabilité inhérente à ce phonème à partir de mesures physiologiques
    L’étude de la réalisation du /R/ uvulaire en français est considérée comme problématique de par sa variabilité. Au-delà de la variation contextuelle phonémique propre à chaque phonème dans les langues, la variation du /R/ semble plus importante et laisse également un nombre de réalisations libres aux locuteurs. Dans ce projet, nous avons entrepris de déterminer ses principaux axes de variation grâce à des analyses physiologiques (articulatoires et aérodynamiques), ceux-ci étant pour les 2 plus importants le voisement et le degré de friction (constriction). Nous avons montré que le degré de constriction entre la langue et le palais est corrélé au voisement et nous validons l’utilisation du ratio Harmoniques sur Bruit (HNR) pour mesurer acoustiquement la variation du /R/. Les analyses aérodynamiques ont montré que la variation du début d’air nasal n’est pas significative malgré une ouverture du voile du palais (observée par articulographe électro-magnétique). La pression sous-glottique ne varie que pour des réalisations spécifiques de fins de phrase ou sous emphase.



  • MICROGREEN Matériaux micropreux: synthèses vertes pour des applications vertes

    Matériaux micropreux: synthèse verte pour des applications vertes
    Notre projet se focalise sur la synthèse de matériaux zéolithiques microporeux, en particulier la compréhension fine de leur mécanisme de formation. Les zéolithes et les matériaux zéolithiques en général sont actuellement largement étudiés et appliqués dans des domaines tels que l’échange ionique, les procédés catalytiques, l’adsorption, les capteurs, la santé, les nanotechnologies…

    CONTEXT, POSITION AND OBJECTIVES OF THE PROPOSAL
    Notre projet se focalise sur la synthèse de matériaux zéolithiques microporeux, en particulier la compréhension fine de leur mécanisme de formation. Les zéolithes et les matériaux zéolithiques en général sont actuellement largement étudiés et appliqués dans des domaines tels que l’échange ionique, les procédés catalytiques, l’adsorption, les capteurs, la santé, les nanotechnologies… Les zéolithes sont intrinsèquement respectueuses de l’environnement et leur utilisation dans des applications nouvelles serait bénéfique. La compréhension des facteurs influençant leur mécanisme de synthèse (nucléation et croissance cristalline) est vitale pour aider à la conception rationnelle de structures possédant des propriétés spécifiques telles leur structure, composition chimique, la taille et forme de leurs cristaux, stabilité, réactivité. Les MOFs (Metal Organic Frameworks) et les PAFs (Porous Aromatic Frameworks) ont également retenu l’attention croissante des scientifiques académiques et industriels de par leur grande capacité d’adsorption de gaz à effet de serre.



  • INTENSE INTégration ENergétique des Systèmes et de l’Enveloppe des bâtiments : développement d’une méthodologie et d’un outil de conception optimisant la performance globale.

    Conception optimisée des bâtiments sur leur cycle de vie, intégrant les performances énergétiques, économiques, environnementales et de confort.
    Les bâtiments à haute performance énergétique mettent en oeuvre davantage de moyens pour la réduction des besoins et la production d'énergie d'origine renouvelable. Leur conception nécessite de réaliser une optimisation multicritère prenant en compte le cycle de vie et les coûts financiers. L'approches traditionnelle de conception par étape (sobriété, efficacité, énergies renouvelables) laisse la place désormais à des approches globales prenant en compte toute la complexité du problème.

    Développement d'une méthodologie d'optimisation de la conception basée sur les algorithmes génétiques et les modèles de substitution de type krigeage.
    Les bâtiments du futur seront producteurs d’énergie et viseront donc à valoriser au mieux les différentes sources renouvelables pour satisfaire les besoins énergétiques du bâtiment liés au secteur d’activité et aux occupants. La gestion des différentes sources énergétiques et du stockage, le confort des occupants dans des bâtiments fortement isolés doivent être optimisés lors de la conception. C’est aussi le cas des critères environnementaux et financiers qui ne peuvent pas être négligés. Cette volonté de rechercher l'efficacité globale se résume dans la notion d’intégration énergétique. Le projet INTENSE va permettre de développer une méthodologie qui sera implantée au sein d'un outil informatique destiné aux concepteurs (bureaux d'études et architecte) et aux chercheurs développant par exemple de nouveaux systèmes de contrôle-commande.

    L’intégration énergétique des systèmes et de l’enveloppe du bâtiment est un problème d’optimisation multicritère extrêmement complexe qui n’a jamais été traité avec une approche aussi complète que celle envisagée dans le projet INTENSE :
    - Modélisation dynamique « fine » permettant de prendre en compte le comportement de l’ensemble des systèmes énergétiques et des compositions d’enveloppe du bâtiment.
    - Optimisation multicritère globale sur la durée de vie : ACV, confort (thermique et visuel), énergie et financier.
    Le nombre de combinaisons possibles est très important, entre les sources disponibles localement, les systèmes et les caractéristiques d’enveloppe envisageables. La méthode d’optimisation retenue est basée sur les algorithmes génétiques du fait de la difficulté de définir un optimum global. Comme de nombreuses configurations seront simulées sur de longues périodes, nous implémenterons des méthodes d’optimisation spécifiques faisant intervenir des modèles de substitution (krigeage) afin de réduire les temps de calcul. L'optimisation robuste permettant de traiter les incertitude sera par ailleurs abordée.



  • StaRMIP Intercomparaisons de modèles statistiques de régionalisation et impacts hydrologiques

    Intercomparaisons de modèles statistiques de régionalisation et impacts hydrologiques
    Du climat global vers des données régionales pour les impacts hydrologiques

    Quelles données «régionalisées« pour étudier les impacts du changement climatique ?
    L’objectif est d’étudier les incertitudes des approches statistiques de régionalisation (downscaling) de précipitation (PR) et de température (T) à haute résolution (HR) dans la région «Européenne« (telle que définie dans Euro-CORDEX) et leurs impacts hydrologiques dans le bassin Méditerranéen. En effet, cette région possède des spécificités géographiques et environnementales rendant nécessaire mais complexe la régionalisation des précipitations. Ainsi, ce projet intercompare les principales approches statistiques de régionalisation des PR et T. Des ensembles de champs de PR et T régionalisés statistiquement à HR seront générés et intégrés dans des modèles hydrologiques pour évaluer leurs qualités via des analyses de sensibilité. A partir de ces évaluations, un nouveau modèle statistique de régionalisation sera développé pour combler certains manques des modèles de l’état-de-l’art. Les projections futures serviront à définir des scénarios futurs de disponibilité en eau sous contraintes climatiques. Ce projet va fournir:
    (i) Des ensembles de simulations statistiques de PR et T à HR pour des climats de contrôle (CTRL, 1989-2010) et futurs (2021-2050 et 2051-2080) selon différents modèles et scénarios sur la région Méditerranéenne ;
    (ii) Des guides pour leurs utilisations et interprétations ;
    (iii) Des indicateurs de qualité (spatiale, temporelle, représentation des extrêmes, etc.) des simulations ;
    (iv) Un modèle statistique de downscaling aussi générique que possible ;
    (v) Des scénarios hydrologiques rétrospectifs et prospectifs de disponibilité en eau sur plusieurs bassins versants Méditerranéens ;
    (vi) Des évaluations d’incertitudes des simulations climatiques et hydrologiques grâce à des modèles statistiques dédiés.
    Ces études insèreront une partie des simulations par RCM du projet Med-CORDEX. De plus, les algorithmes, les simulations statistiques à HR et les méthodes et indicateurs d’évaluation, seront fournis à la communauté scientifique.



  • Transatlantic Cultures Dictionnaire d'histoire culturelle transatlantique XVIIIe-XXIe siècles

    Transatlantic Cultures
    Dictionnaire d’histoire culturelle transatlantique XVIIIe-XXIe siècles

    Un outil pour analyser les circulations culturelles dans l'espace atlantique
    Transatlantic Cultures est un projet de recherche collaborative internationale porté par une équipe franco-brésilienne de spécialistes de sciences humaines et sociales. Il vise à la réalisation d’un Dictionnaire d’histoire culturelle transatlantique : un outil scientifique et technologique innovant, édité en ligne et en quatre langues (anglais, espagnol, français, portugais), pour analyser les dynamiques de l’espace atlantique et comprendre son rôle dans le processus de mondialisation contemporain.
    À travers une série de notices consacrées aux relations culturelles complexes entre l’Europe, l’Afrique et les Amériques, cette encyclopédie numérique entend mettre en œuvre une histoire connectée de l’espace atlantique contemporain, dans une perspective interdisciplinaire associant historiens, anthropologues, sociologues, politistes, musicologues, spécialistes de littérature, arts, théâtre ou cinéma. Conçu au plus près de la recherche, ce dictionnaire propose une réflexion sur les circulations transatlantiques et la mondialisation culturelle, mais également sur les processus d’identification et les frontières qui ont contribué à la formation et au renouvellement de grandes aires culturelles depuis le XVIIIe siècle.
    Conçu avec le soutien de la TGIR Huma-Num, Transatlantic Cultures intègrera les apports des humanités numériques pour mesurer, cartographier et analyser les circulations culturelles dans l’espace atlantique. Le projet sera porté par trois institutions principales : l’Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, l’Université Sorbonne Nouvelle – Paris 3 et l’Universidade de São Paulo.



  • STOCHAGENE Rôle de la dynamique chromatinienne dans la stochasticité de l’expression génique dans des cellules d’eucaryotes supérieurs

    Le hasard au coeur de la vie
    L’expression des gènes est un phénomène intrinsèquement aléatoire qui remet en cause la vision de la cellule comme un petit ordinateur, soumise aux ordres d’un « programme génétique ».

    Comprendre les causes et les conséquences de l’expression probabiliste des gènes
    Il est aujourd’hui démontré que l’expression des gènes est un phénomène probabiliste. Il est très important d’en étudier les causes et les conséquences car il s’agit d’un mécanisme fondamental dans le fonctionnement du vivant, impliqué dans des phénomènes majeurs tels que la différenciation des cellules au cours de l’embryogenèse (par exemple en cellules de la peau, des muscles, des os, du cerveau, etc.) ou le cancer (qui se caractérise par une expression « anarchique » des gènes). Comprendre l’expression probabiliste des gènes permet de la manipuler expérimentalement et de comprendre ces phénomènes sous un angle nouveau, donc à terme de pouvoir intervenir dessus dans un but thérapeutique. A l’heure actuelle, s’il est démontré que l’expression des gènes est probabiliste, les causes en sont encore insuffisamment comprises. Un des buts du projet est donc de mieux les caractériser. Nous étudions le rôle que jouent la structure appelée chromatine (faite de l’ADN et de protéines avec lesquelles il interagit) et les modifications dites épigénétiques. Nous montrons que ces facteurs sont capables de modifier les probabilités d’expression des gènes et qu’ils peuvent donc jouer un rôle de régulation. La différenciation des cellules dépend de l’activation de groupes de gènes différents selon les types cellulaires. Nos expériences ont aussi pour but de montrer que ce phénomène est généré par l’expression aléatoire des gènes (qui permet aux cellules d’exprimer spontanément des gènes différents) soumise à un processus de sélection et de stabilisation dépendant du métabolisme cellulaire et des interactions entre cellules (qui permettent de réguler l’expression aléatoire des gènes en sélectionnant l’expression « des bons gènes » correspondant aux différents types cellulaires.



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