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

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  • PELIICAEN Plateforme pour l'Etude de L'Implantation Ionique Contrôlée et Analysée à l'Echelle Nanométrique

    Modifications 3D des matériaux à l’échelle nanométrique
    PELIICAEN propose de réaliser un prototype dédié à l’interaction ions/matière, permettant l’élaboration, la modification et l’analyse en ligne de nanostructures et de dopages contrôlés et en offrant un très grand choix de nature d’ions et de profondeur d’implantation différents.

    Implanter l’ion choisi à l’endroit souhaité
    L’implantation ionique localisée est primordiale pour la recherche et le développement en nanosciences et nanotechnologies. Elle assiste les domaines de la microélectronique, la nanophotonique, la spintronique et l’élaboration de nanomatériaux en modifiant précisément les propriétés électriques, optiques, magnétiques et chimiques de la matière à l’échelle nanométrique. Le projet PELIICAEN ouvrira de nouveaux champs de recherche et permettra, en fonction des ions accélérés, des fluences, des énergies utilisées et de la nature des matériaux :
    - de réaliser des réseaux intriqués à 3 dimensions de régions dopées avec différentes espèces et concentrations;
    - de cibler à l’échelle nanométrique les zones d’intérêt;
    - de modifier la structure de l’édifice atomique des zones bombardées par la création de défauts ou par transformation de phase;
    - de changer localement la composition chimique afin de synthétiser de nouvelles phases parfois inaccessibles par les techniques classiques d’élaboration.



  • 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.



  • CURR Cultures des Révoltes et des Révolutions

    Cultures des Révoltes et Révolutions
    Le projet CURR (Cultures des Révoltes et Révolutions) analyse l’emploi des productions culturelles, entendues comme des prises de parole contestataires médiatisées par l’écriture, l’oralité et l’image, et les moyens de leur communication au cours des révoltes. Il se donne pour terrain d’observation les mouvements politiques collectifs qui marquèrent une rupture de la norme et de l’ordre en Europe tout au long du processus de construction de l’Etat moderne, du XIVe au début du siècle XVIIIe s.

    Des productions culturelles insurgées aux moyens d’expression révoltés
    Par l’expression de « révoltes et révolutions », le programme considère les événements contestataires quand ils expriment une volonté de rupture politique avec l’ordre en place, qu’il s’agisse de volonté d’un retour mythique à « l’âge d’or » (ce que d’aucuns ont qualifié de « conservatisme révolutionnaire ») ou d’une aspiration à un changement de régime politique. Les deux termes de « révolte » et de « révolution » sont conjointement et indifféremment employés dans ce programme pour éviter le débat sur la qualification a posteriori des événements par les historiens eux-mêmes selon leur opinion. La désignation de l’action par les protagonistes fait en revanche partie du champ étudié. Seule est prise en compte dans ces mouvements l’interruption collective et violente de la norme établie.
    Pour comprendre ces révoltes et révolutions des 14e au 18e siècles, les constructions culturelles sont des indices qui témoignent de ces mouvements collectifs tout en se transformant au cours de ces mêmes mouvements. Elles sont volontairement construites (manifestations, chansons, images, informations manuscrites ou imprimées, périodiques, etc.), ou spontanément utilisées par les révoltés. Elles relèvent de l’immédiateté (mots d’ordre, cris, gestes, discours), toujours dans le but de se doter d’armes politiques de combat. L’étude de la médiatisation des contestations s’entend donc ici dans un sens large qui s’applique à un répertoire varié de productions culturelles inscrites dans le champ même de l’action politique.
    Si le travail sur les productions culturelles des révoltes est souvent présenté comme difficile à cause du manque de sources émanant des acteurs des révoltes, jugés analphabètes, le constat de l’existence de modalités d’expression diverses par le biais de ces productions autorisent leur étude, via les affiches, les chansons, les images, les gravures, les mémoires, les contes, etc.



  • DIMYVIR Identification et Visualisation des Mécanismes Permettant l’Acquisition d’un Phénotype Invasif chez les Mycobactéries Pathogènes à Croissance Rapide

    DIMYVIR
    Identification et Visualisation des Mécanismes Permettant l’Acquisition d’un Phénotype Invasif chez les Mycobactéries Pathogènes
    à Croissance Rapide

    Identification et étude de gènes impliqués dans la transition S/R et la virulence du variant rugeux de Mycobacterium abscessus
    M. abscessus est l’espèce à croissance rapide la plus fréquemment associée aux infections pulmonaires, caractérisée par des formes graves, très inflammatoires, à l’issue d’un processus infectieux lent et chronique. M. abscessus peut exister sous une forme lisse (S) ou rugueuse (R), selon la présence ou l’absence respective de glycopeptidolipides (GPL) associés à la paroi du bacille. Ces GPL participent à la motilité et à la formation des biofilms, deux caractéristiques importantes de la colonisation bactérienne. Une corrélation entre le morphotype R capable de produire des structures morphologiques dites en «corde» et la virulence a été établie. La commutation naturelle d’un phénotype S vers un R permettrait la transition d’un statut colonisant vers une forme invasive et pathogène. Ainsi, DIMYVIR est centré sur le décryptage des mécanismes spécifiques et l’analyse des avantages conférés par cette transition S/R in vivo. Sur base de données transcriptomiques et de RNAseq ou par criblage d’une banque transpositionnelle, l’objectif est de caractériser des gènes dont les mutants sont analysés en insistant tout particulièrement sur i) la composition (glyco)lipidique de leur paroi ; ii) l’analyse de leur virulence respective dans des souris et des embryons de poisson-zèbre infectés et iii) la participation/recrutement des macrophages et neutrophiles et leur rôle dans l’inflammation en réponse à l’infection. DIMYVIR a pour but d’identifier et de décrire de nouveaux déterminants de virulence spécifiques à l’établissement des stades chroniques de M. abscessus et l’identification des verrous moléculaires de la commutation S vers R de comprendre comment une mycobactérie environnementale évolue vers un comportement pathogène dans l’hôte. Il pourra déboucher sur le développement de nouvelles molécules innovantes capables d’interférer avec la commutation S/R, particulièrement justifié dans le contexte de résistance extrême de M. abscessus aux antibiotiques.



  • AFTER Après la fin : la reconstruction des communautés marines durant la rediversification du Trias inférieur.

    Après la fin : la reconstruction des communautés marines durant la rediversification du Trias inférieur
    Le projet AFTER fait suite à de nombreux travaux par
    notre équipe qui ont profondément remis en cause les scénarios post-extinction de masse qui faisaient autorité jusqu’à présent sur le Trias inférieur. Notre objectif principal est de tester le scénario d'«une récupération retardée« et ses paradigmes associés à une échelle locale et régionale (i.e. écologiquement fonctionnelle), tout en recherchant les mécanismes potentiels qui ont influencé les motifs et processus de la récupération biotique.

    Enjeux et objectifs
    La limite Permien-Trias (~252 Ma) est marquée par la plus sévère des extinctions de masse du Phanérozoïque. La rediversification qui suivit est habituellement considérée comme un processus très long, recouvrant au moins la totalité du Trias inférieur (~5 ma). En effet, l’intervalle post-crise est décrit comme une période de fort stress écologique caractérisée par des conditions marines délétères et des fluctuations globales du cycle du carbone. Associé au scénario d’une récupération retardée observés essentiellement sur les organismes benthiques, plusieurs paradigmes à grande échelle sur le Trias inférieur ont été admis par la communauté scientifique (e.g. «reef gap», «effet Lilliput»).
    Contrairement à ces paradigmes, les taxons necto-pélagiques comme les ammonoïdes montrent une rediversification explosive. De plus, des récifs à métazoaires qui semblaient se rétablir uniquement au Trias moyen, ont été récemment découverts dans le Trias inférieur de l’Ouest des USA, suggérant une reconstruction rapide des récifs lorsque les conditions environnementales le permettaient. Ces observations indiquent que le bassin ouest-américain est un contre-exemple régional des paradigmes globaux proposant une rediversification lente. L’enregistrement géologique de cette région montre aussi que la durée et les processus écologiques et évolutifs de récupération restent encore méconnus. Leur étude nécessite donc de nouvelles approches intégratives entre paléontologie, géo-/biochronologie, géochimie et sédimentologie, couplées avec des modèles écologiques et de rediversification, et ce à différentes échelles spatiales et temporelles.



  • MOFLEX Structure et dynamique des fluides moléculaires simples sous conditions extrêmes de pression et température

    Structure et dynamique des fluides moléculaires simples sous conditions extrêmes de pression et température
    Mettre en œuvre de nouvelles méthodes expérimentales pour explorer les régimes denses et chaud des principaux constituants des planètes géantes.

    Enjeux et objectifs
    L’objectif de ce projet est d’explorer le régime fluide dense et chaud de quelques constituants fondamentaux des planètes Joviennes et glacées (H2, He, N2, O2, CO2, H2O, NH3 and CH4), lorsqu'ils sont soumis à des conditions extrêmes de pression et température. Ce régime P-T, situé entre la phase fluide moléculaire et la phase plasma totalement dissociée, n'a encore jamais été exploré par des expériences de compression statique. Notre but est d’observer et de caractériser expérimentalement les états exotiques de la matière prédits par les calculs ab initio, tels que l’eau et l’ammoniac ionique, l’oxygène et l’hydrogène métallique, l’hélium conducteur ou les phases polymérisées du dioxyde de carbone et de l’azote. Nous chercherons également à répondre aux questions fondamentales concernant les transitions de phases moléculaire-ionique, isolant-métal, ou moléculaire-polymérique dans ces fluides : Quelles sont leurs signatures structurales et dynamiques ? Sont-elles des transitions liquide-liquide du premier ordre ? Sont-elles précédées par des états d’ordre et/ou de liaisons chimiques intermédiaires ? Nous déterminerons également les équations d’état de ces fluides qui sont des données cruciales pour la modélisation des intérieurs planétaires et complèteront les informations issues des expériences d’ondes de choc dans un domaine de densité inaccessible par ces méthodes.



  • Nuclear siRNAs Rôle des siRNA nucléaires dans le contrôle de la dynamique chromatinienne

    Fonction et mécanisme d’action des petits ARN nucléaires
    Chez les plantes comme chez les animaux, les petits ARN non-codants sont au cœur d’un vaste réseau de régulation par répression, encore insoupçonné il y vingt ans. Nous les étudions en nous focalisant sur leurs fonctions dans le noyau de la cellule et sur leurs rôles dans la structuration des chromosomes et la transmission épigénétique d’information au travers des générations.

    Rôle des petits ARN nucléaires dans la mémoire cellulaire et l’hérédité épigénétique
    Chez les plantes comme chez les animaux, les petits ARN non-codants sont au cœur d’un vaste réseau de régulation par répression, encore insoupçonné il y vingt ans. Ainsi, ils sont impliqués dans le contrôle du développement et de la différenciation cellulaire, de la structure de la chromatine et des chromosomes, et dans la défense contre les éléments transposables et les pathogènes exogènes. Notre objectif est de comprendre les mécanismes d’action des petits ARN nucléaires pour mieux appréhender leurs rôles dans la mémoire cellulaire et la transmission d’information épigénétique. En utilisant la drosophile comme modèle, nous poursuivons cet objectif par des approches de génétique moléculaire couplées à du séquençage haut-débit. Dans ce contexte nous développons des procédure informatiques pour traiter et analyser les très quantités de données génomiques générées. Au delà des questions biologiques fondamentales, nos travaux apportent des éléments pour mieux comprendre les composantes épigénétiques des maladies et des défauts de développements. Le savoir-faire informatique acquis au cours du projet nous permet également d’améliorer le profilage des petits ARN dans tous les organismes, contribuant ainsi à la recherche de nouveaux bio-marqueurs et cibles thérapeutiques.



  • ParaHP Activité Paracrine et Translocation des Homeoproteines

    Des protéines passe-murailles : voyage au travers des membranes cellulaires
    Comprendre les langages utilisés par les cellules pour communiquer entre elles est un enjeu majeur, tant pour la physiologie que la pathologie. Notre objectif est de décortiquer les mécanismes et les fonctions d’un nouveau mode de communication basé sur le transfert direct de protéines entre 2 cellules.

    Mécanisme et fonction du transfert intercellulaire des homéoprotéines
    Les homéoprotéines sont une famille de protéines de nature similaire initialement identifiées pour leur rôle organisateur du développement des embryons, en régulant l’expression de gènes. Ces mêmes protéines exercent d’autres fonctions chez l’adulte et leur mutation est souvent associée à des pathologies. Récemment, un nouveau mode d’action de ces protéines a été mis en évidence, impliquant leur capacité surprenante à passer entre 2 cellules. Grâce à ce passage, une cellule exprimant une homéoprotéine est capable d’instruire des cellules voisines dépourvues de cette même protéine et donc d’influencer leur destin. Notre objectif est de décortiquer ce mode de communication qui soulève plusieurs questions et bouscule certains dogmes de la biologie. En effet, le transfert d’une protéine entre 2 cellules implique son passage au travers de membranes cellulaires dont la fonction première est de constituer un rempart vis-à-vis du milieu extérieur. Un deuxième aspect de notre étude s’intéresse aux conséquences fonctionnelles de ce transfert. Si il est maintenant avéré que la propriété de transfert intercellulaire est une composante essentielle à la fonction des homéoprotéines, l’étendue de ce mode de communication et celle de ses effets au sein de la cellule receveuse restent à déterminer.



  • NETLEARN Orchestration d’algorithmes d’apprentissage distribués pour la gestion des ressources dans les réseaux mobiles

    Orchestration d’algorithmes d’apprentissage distribués pour la gestion des ressources dans les réseaux mobiles
    L’objectif principal du projet est de proposer une nouvelle approche distribuée, passant à l’échelle, dynamique et efficace énergétiquement pour la gestion des ressources dans un réseau mobile. Cette approche repose sur l’orchestration d’un portfolio d’algorithmes d’apprentissage distribué. Le but ultime des mécanismes proposés est d’améliorer l’expérience des utilisateurs tout en utilisant les ressources de l’opérateur de manière plus efficace.

    Enjeux et objectifs
    Plus spécifiquement, le projet aborde les défis techniques suivants :

    1) Le premier et principal aspect est la gestion des ressources radio dans un réseau d’accès radio. En LTE et LTE-A, l’interférence apparaît en effet comme un goulot d’étranglement pour la fourniture de hauts débits et la connectivité sans couture des utilisateurs. Pour réduire l’interférence, on peut soit coordonner les émissions entre stations de base (SB), soit permettre aux SB de coopérer. Dans le premier cas, on tente d’éviter l’interférence (ICIC), dans le second (CoMP), on combine au récepteur les signaux issus de SB différentes.

    2) Le second aspect étudié dans ce projet est la gestion des contenus populaires par un réseau de diffusion de contenu (CDN). Dans un CDN, les contenus sont disséminés dans des serveurs proches de la demande. Comment placer ces serveurs et quels contenus répliquer sont des questions traditionnelles dans les CDN. Dans les « CDN mobiles », les choses sont exacerbées à cause d’un environnement imprédictible et variable à cause de la mobilité, de la demande de trafic et des variations du canal radio.



  • SIISU Nano-structuration des surfaces par impact ionique

    Nano structures surfaciques induites par irradiations
    L'irradiation ionique constitue un précieux outil pour la création de structure à l'échelle nanométrique. L'interaction ion- surface crée un densité d'énergie élevée extrêmement localisée qui alors produit des structures surfaciques de dimension nanométrique. L'objectif de ce projet est d'étudier tant l'effet de l'énergie cinétique que de la charge de l'ion.
    La compréhension détaillée des processus impliqués dans cette création de nanostructures peut conduire à de nombreuses applications.

    comportement des matériaux sous dépots d'énergie intense
    La formation de nanostructures induites en surface par l’impact d’un ion unique est un phénomène particulièrement intéressant dans l’étude de l’interaction ion-surface. Dans de nombreuses cibles solides, les ions lourds et rapides produisent des traces cylindriques dans le volume accompagnées de la formation de nanostructures en surface. Récemment, un effet similaire à l’échelle nanométrique a été révélé par l’impact d’un ion unique très lent et hautement chargé. Tandis que les ions rapides transfèrent leur énergie cinétique à la cible par ionisation et excitation électronique (pouvoir d’arrêt électronique), les ions lents hautement chargés produisent des structures par transfert de leur énergie potentielle aux couches surfaciques.
    La similarité entre les nanostructures est suffisamment frappante pour souligner un mécanisme commun lié au transfert d’énergie du système électronique au réseau de la cible.
    L’objectif du projet SIISU consiste à mieux comprendre les effets induits par l’impact d’un unique ion sur une surface cristalline en vue d’applications potentielles



  • WENDY WiGig FlExible TraNsceiver ADvanced SYstem

    WENDY
    WiGig FlExible TraNsceiver ADvanced SYstem

    COMPTE RENDU T0+30
    Architecture : L’architecture a été figée en septembre 2012, ce qui a permis de commencer les études des différents blocks critiques dès ce moment-là. Le premier block critique est le traitement du signal IF (en WGig) qui devient le traitement du signal RF (en WiFI 2.5GHz ou 5GHz) la conception de ce blocks réalisé par IEMN a été initiée en CMOS 28nm, un premier prototype est disponible, les résultats sont très encourageants, l’architecture fonctionne comme prévue, seule la fréquence max d’échantillonnage n’est pas atteinte. Ceci était prévisible, la technologie disponible à l’époque pour réaliser le prototype, CMOS 28nm, est moins rapide que la technologie choisie, et disponible depuis le début de 2013, CMOS 28nm FDSOI. La suite du design se fera en CMOS 28nm FDSOI. Le deuxième block critique est la synthèse de fréquence multi bande reconfigurable, l’architecture est figée, et les premiers blocks critiques conçus en CMOS 28nm FDSOI ont été testés, la fréquence de référence est conforme aux attentes, nous avons néanmoins quelques soucis avec la plage de fréquence, les modèles des varactors utilisés en 2013 pour la conception de l’oscillateur n’étant pas suffisamment bien définis à l’époque. Ceci devrait se résoudre avec la nouvelle version de varactor disponible dans le Design Kit. Nous allons néanmoins procéder à une analyse complète du problème pour améliorer notre retour d’expérience, et ne pas passer à côté d’un autre souci. Sur la partie Emission, le doctorant de l’IEMN a commencé en mai 2013, l’architecture est maintenant définie, et la partie conception peut commencer.



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