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

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  • PRAISE Amélioration génétique des PRAIries SEmées face aux aléas climatiques : valorisation de la diversité

    Des prairies diversifiées en amélioration des plantes pour faire face aux aléas climatiquesé
    Comment intégrer la plus-value de la diversité des cultures en amélioration des plantes, pour les défis de l'agriculture de demain ?

    Introduction de la diversité en amélioration des plantes
    Les systèmes de production agricole intensifs vont devoir évoluer sous l’effet des forçages environnementaux associés notamment aux aléas climatiques. Mais alors que la diversité est un paramètre important des capacités de résilience des systèmes, la diversité présente au sein des cultures est relativement réduite. Promouvoir la diversité génétique et spécifique des cultures permettrait de faire face aux aléas climatiques, telle est l’hypothèse de travail pour ce projet PRAISE. Mais l’amélioration génétique des espèces cultivées destinées à être utilisées en mélanges plurispécifiques reste à développer.
    Le projet PRAISE propose de se focaliser sur la prairie temporaire semée plurispécifique dont la diversité intra- et interspécifique est une composante intrinsèque jusqu’ici peu exploitée. Le projet PRAISE propose de réfléchir cette diversité et de la valoriser. Cette vision novatrice en amélioration des plantes est au cœur du projet PRAISE. L’objectif général est de poser les bases génétiques et écologiques de l'amélioration des espèces destinées à une utilisation en mélange en s’appuyant sur l’étude des prairies devant faire face aux aléas climatiques. Plus spécifiquement, il s’agit (i) d’identifier les conditions génétiques et écologiques qui favorisent une production importante et stable des prairies multispécifiques au cours du temps et (ii) de fournir les bases théoriques d’un schéma de sélection innovant des espèces fourragères prairiales dans la perspective d’une utilisation en mélanges plurispécifiques.



  • OPACITY Calculs d’Opacité pour la Physique Stellaire et Validation expérimentale auprès des lasers de Haute Energie

    OPACITY
    Calculs d’Opacité pour la Physique Stellaire avec validation expérimentale.
    This project will improve our knowledge of the absorption interaction of photons with plasmas in the domain of X and XUV for stellar thermodynamical conditions and elements of intermediate Z (typically oxygen) and up to Z = 28 (nickel). It will deliver also to a large international community, qualified opacity calculations for their own use.

    CONTEXTE, POSITIONNEMENT ET OBJECTIFS DE LA PROPOSITION
    This proposal is dedicated to astrophysical questions that we hope to solve:
    - Is the present discrepancy between observed sound speed and standard solar model sound speed at the base of the convective zone and in the central radiative zone largely or partly due to inaccurate determination of the opacity coefficients?
    - Was the microscopic diffusion underestimated due to incomplete opacity calculations?
    The answer to these two questions are important to progress on the dynamics of the solar interior and the formation of stellar system with planets.
    - Could we better understand massive stars and related seismic observations in improving the opacity calculations of the iron peak?. We shall concentrate in this proposal on the beta Cephei (8-12 solar masses) and the SPB stars (Slowly Pulsating stars (5-7 solar masses) that are on the main sequence.
    - What is the impact of these calculations on the absolute values of the modes?
    In parallel, the related efforts will benefit to young researchers who are now formed in plasma physics because the experiments in this field need a lot of expertise.
    Plasma physics at high temperature (T > 200000 K) and density (up to solid density) is a totally new field in laboratory, so the applications are even not yet imagined.



  • ANImE Mécanismes neuronaux d’un comportement complexe chez l’aplysie révélés conjointement par l’imagerie par résonance magnétique rehaussée au manganèse et l’électrophysiologie

    Mécanismes neuronaux d’un comportement complexe chez l’aplysie révélés conjointement par l’imagerie par résonance magnétique rehaussée au manganèse et l’électrophysiologie
    La microscopie par résonance magnétique (MRM) pourrait devenir un atout considérable si ses applications étaient étendues aux études dynamiques de tracking cellulaire et subcellulaire. En lien avec cette nouvelle perspective, le but de ce projet est de développer de nouvelles approches expérimentales pour décrypter les communications entre des circuits neuronaux identifiés du système nerveux de l’Aplysie en combinant les données de MRM avec des mesures d’électrophysiologie.

    Ce projet permettra d’obtenir des images par résonance magnétique à l’échelle de la cellule unique et également de produire des informations physiologiques aux niveaux cellulaires et subcellulaires.
    Les objectifs principaux du projet sont :
    - Développer les techniques de résonnance magnétique nécessaires pour effectuer de l’IRM fonctionnelle à la résolution de la cellule unique.
    - Démontrer que l'imagerie fonctionnelle de cellules individuelles est possible.
    - Analyser les interactions fonctionnelles de différents réseaux neuronaux du ganglion buccal impliqués dans la genèse spontanée d'un comportement complexe chez l'aplysie.
    - Etudier la plasticité fonctionnelle des réseaux induite par les stimuli sensoriels et un apprentissage associatif.
    - Déterminer la contribution individuelle et combinée de différents transmetteurs modulateurs dans l'induction de la plasticité neuronale.
    - Analyser les modifications des propriétés membranaires et synaptiques des neurones sous-tendant la plasticité d'un réseau identifié.



  • SYRACUSE Symbioses réticulaires adaptées à des contextes urbains soutenables

    Symbiose entre réseaux et décentralisation des infrastructures: des pistes pour la ville durable de demain?
    Le but de ce programme est d'analyser les solutions les plus prometteuses quant à la recherche d'un rapport plus durable entre la ville et les infrastructures en réseau. Les pistes examinées sont celles de la symbiose entre réseaux (l'usage comme ressource pour un service des déchets ou productions annexes d'un autre, par exemple la chaleur des égouts pour un réseau de chauffage urbain) et des possibilités de décentralisation des services afin de rapprocher la production de l'usager.

    Enjeux de la recherche: repérer les solution généralisables et trouver la bonne échelle de mise en œuvre des techniques innovantes
    L'objectif de ce projet est d'analyser, à la lumière d'une coopération entre chercheurs en sciences sociales et bureaux d'études relevant de la sphère d'un grand groupe de services environnementaux (eau, énergie, déchets), certaines configurations techniques visant à augmenter la durabilité urbaine. Il s'agit, à partir d'une lecture fine des processus de conception de divers dispositifs technologiques visant à améliorer la performance environnementale et énergétique des cycles urbains majeurs, ainsi que des conditions pratiques de leur mise en œuvre, et que d'une contextualisation critique, de tenter de construire des indicateurs susceptibles de mettre en lumière les configurations les plus prometteuses ainsi que les facteurs déterminants dans la mise en place d'un rapport plus durable de la ville aux ressources. Sont ainsi examinés, pour une série de cas d'études formant l'armature d'une possible typologie, les cycles de l'eau et des déchets, et les diverses consommations énergétiques attachées à ces cycles. Dans ces conditions, l'objectif est de tenter de déterminer les configurations dans lesquelles une conception décentralisée des réseaux peut prévaloir en termes de durabilité ainsi que les conditions dans lesquelles une application de dispositifs innovants serait susceptible de contribuer significativement à une plus grande durabilité urbaine. L'originalité de ce projet tient notamment dans le travail commun de chercheurs en sciences sociales spécialisés dans l'évaluation des politiques de durabilité urbaine et d'ingénieurs apportant aux réflexions des éléments quantitatifs susceptibles de rendre les instruments créés pertinents en terme d'aide à la décision. De ce programme sont attendus des résultats aussi bien sous forme d'études thématiques et monographiques sur les cas d'étude et les dispositifs techniques ou les configuration de décentralisation, que sous forme de plate-forme informatique destinée à fournir une expertise adaptée à un usage généralisable.



  • INVERTO INnovation en chimie VERTe par la TOrréfaction

    INVERTO ou comment valoriser chimiquement les co-produits de la torréfaction de biomasse
    Les co-produits condensables issus de la torréfaction de la biomasse, actuellement vus comme des effluents gênants, peuvent apporter un bonus substantiel au procédé s’ils sont valorisés dans l’industrie chimique en vue d’obtenir des molécules à haute valeur ajoutée.

    Mettre en œuvre une stratégie de co-valorisation énergie /matière de la biomasse
    En vue de tirer au mieux partie du potentiel limité de biomasse lignocellulosique, il est indispensable aujourd’hui d’envisager des synergies de valorisation énergie / matière au sein des mêmes procédés, afin d’améliorer les performances économiques et environnementales de ceux-ci.
    L’optimisation de la torréfaction, opération de prétraitement thermique de la biomasse, s’intègre à cette démarche. En effet, le produit de la torréfaction est un biocombustible solide, utilisé notamment dans les filières Biomass-to-Liquid, et les co-produits associés, en particulier condensables, sont aujourd’hui vus comme des effluents pénalisants, à traiter et apportant au mieux un appoint d’énergie au procédé. Or ces condensables, qui représentent plusieurs milliers de tonnes par an pour une unité de torréfaction typique, sont formés de nombreux composés, dont beaucoup sont identiques à ceux que l’industrie chimique valorise habituellement. Chercher à bénéficier de cette synthèse de molécules réalisée naturellement apparaît comme une option prometteuse, susceptible d’apporter un « bonus » substantiel au procédé. Elle n’a pourtant jamais été, à notre connaissance, explorée. Dans ce contexte, l’objectif du projet INVERTO est d’étudier la faisabilité et l’intérêt de cette filière de valorisation chimique des co-produits condensables issus de la torréfaction de biomasses lignocellulosiques, en vue d’obtenir des molécules hautement valorisables.



  • LEDEPAGOD Leadership et décision partagés dans des agencements organisationnels dispersés confrontés à des situations risquées

    Leadership et décision partagés dans des agencements organisationnels dispersés en situation risquée
    L’objectif poursuivi consistait à mieux comprendre les mécanismes du leadership et de la prise de décision partagés dans ce type de situations, afin d’améliorer le couple sécurité – performance des acteurs exposés au risque. Les expéditions en haute montagne faisant l’objet d’une assistance météorologique constituait le terrain retenu pour cette recherche.

    Les mécanismes du leadership et de la prise de décision partagés lorsque les ressources sont distribuées au sein d’un agencement temporaire ou inédit
    Le projet de recherche visait à étudier les modalités et les effets d’un partage du leadership et de la décision dans des situations où :
    • les compétences, les connaissances et moyens d’aide à la décision sont distribuées au sein d’un agencement organisationnel temporaire et/ou inédit ;
    • l’interconnaissance préalable des membres de l’agencement organisationnel peut être inexistante ;
    • les acteurs susceptibles de participer au leadership doivent utiliser des moyens de télécommunication variés (e-mails, SMS, téléphone, radio…) ;
    • La sécurité des personnes est en jeu ;
    • l’urgence et les enjeux sont facteurs de stress ;
    • l’exposition au risque est contrastée selon les membres, certains étant directement exposés, les autres étant en sécurité.



  • photo-SRM Fragmentation optique

    Photo-dissociation laser pour la quantification par spectrométrie de masse de biomarqueurs
    La spectrométrie de masse est un outil de choix pour la quantification des protéines biomarqueurs dans le sang et l’urine. La photo-SRM implique une dissociation par un faisceau laser émettant dans le visible de peptides étiquetés par un chromophore afin d’améliorer la spécificité et le seuil de détection.

    Dosage de biomarqueurs protéiques par spectrométrie de masse et dissociation laser
    Les projets d’analyse protéomique appliqués aux grandes pathologies humaines ont permis de découvrir des dizaines de candidats biomarqueurs. La difficulté réside désormais dans l’évaluation clinique de ses candidats afin de discerner ceux qui possèdent un véritable pouvoir de discrimination entre patients sains et malades. La spectrométrie de masse s’impose aujourd’hui comme une alternative crédible aux dosages par les techniques immuno-enzymatiques. Cependant, la complexité des mélanges peptidiques requiert un échantillonnage pré-analytique complexe afin de détecter et de quantifier les biomarqueurs ciblés présents à de très faibles concentrations du fait de composés majoritaires interférents. Afin d’accroître la spécificité de détection de la spectrométrie de masse, le projet Photo-SRM propose de substituer à l’étape classique de fragmentation des peptides par collision une dissociation par un faisceau laser. Ainsi, en étiquetant une sous population bien définie de peptides (peptides à cystéine) par une sonde optique absorbant à la longueur du laser, seuls les peptides dérivés devraient être détectés au sein de mélanges complexes. Différents chromophores commerciaux ou conçus par synthèse chimique seront testés du point de vue de leur capacité à se fragmenter sous irradiation laser et donc à améliorer le rapport signal sur bruit. L’objectif poursuivi est le développement de méthodes validées de dosages multiplexés de protéines dans le sang ou les urines.



  • MITOTUBES Disséquer la Dynamique des Microtubules en Mitose par Reconstitution de Sous-Modules du Fuseau

    Comprendre le fonctionnement du fuseau mitotique : reconstitution d’unités fonctionnelles in vitro
    Au cours de la mitose, les cellules doivent construire un fuseau mitotique bipolaire pour diviser leur patrimoine génétique. Ce projet a pour but de comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la formation et le fonctionnement du fuseau des cellules eucaryotes.

    Reconstruire les sous-modules minimum du fuseau mitotique in vitro pour étudier le rôle de protéines clé et modéliser les mécanismes de son assemblage et fonctionnement cellulaire.
    Pour diviser correctement son génome, la cellule doit orchestrer la construction d’un fuseau mitotique bipolaire dont l’activité repose essentiellement sur la dynamique d’assemblage des microtubules, éléments majeurs du cytosquelette. Les microtubules sont des éléments tubulaires assemblés à partir de dimères de tubuline (unité de base des microtubules). Pour assurer ses fonctions, le fuseau mitotique est composé de plusieurs réseaux de microtubules : i) les microtubules interdigités de la zone centrale du fuseau mitotique (« midzone ») qui jouent un rôle crucial dans l’établissement de la bipolarité du fuseau mitotique et dans le maintien de sa stabilité, ii) les microtubules arrimés au kinétochore des chromosomes (fibres du kinétochore) et dont la dépolymérisation synchrone en anaphase permet la montée des chromosomes vers les pôles, et iii) les microtubules astraux qui irradient à partir des pôles du fuseau. Jusqu’ici notre connaissance des mécanismes moléculaires par lesquels les cellules organisent ces différents réseaux reste peu documentée. Pour progresser dans cette connaissance, nous devons caractériser les propriétés moléculaires et fonctionnelles des protéines strictement indispensables au contrôle de la dynamique des microtubules (assemblage/dépolymérisation) et de leurs associations latérales (formation des faisceaux), et comprendre comment elles fonctionnent ensemble. Cependant, l’étude fine de la dynamique des microtubules au cœur du fuseau dans les cellules vivantes reste difficile à aborder et ceci à cause de la très forte densité/complexité des réseaux de microtubules. Dans ce contexte, les objectifs de ce projet sont de reconstituer in vitro des modules minimum du fuseau mitotique dans des conditions biochimiquement contrôlées (systèmes biomimétiques).




  • JADE 2 Interprétations sociales des objets-signes en jades alpins dans l’Europe néolithique

    Transferts des jades alpins dans l'Europe néolithique.
    Le projet Jade 2, qui fait suite à l'ANR Jade (2007-2010, P. Pétrequin dir.), est une approche anthropologique des contextes de découverte des haches et anneaux-disques en jades alpins ayant circulé en Europe pendant les Ve et IVe millénaires av. J.-C. Il s'agit d'appréhender les variations des interprétations idéelles d’un objet-signe remarquable depuis les centres de production (Alpes occidentales et Piémont) jusqu'aux périphéries de l’Europe du jade (entre Atlantique et mer Noire).

    Une bipartition de l’Europe néolithique : Europe du jade versus Europe du cuivre.
    Jade 2 est fondé sur la reconnaissance préliminaire d’un réseau majeur de transferts d’un bien socialement valorisé commun à la plupart des cultures néolithiques d'Europe pendant le Ve millénaire et le début du IVe millénaire. En arrière-plan de l’apparente unité de ces réseaux de transfert, à partir d’un centre unique dans les Alpes italiennes, se dessinent des interprétations idéelles différentes selon l’orientation des circulations à travers des sociétés et des cultures différentes. C'est d'autant plus marquant qu'à l'Europe occidentale du jade s'opposait alors une Europe orientale du cuivre et de l'or. Leurs épicentres, opposés mais contemporains -Carnac à l'Ouest et Varna à l'Est- avaient chacun développé des valeurs sociales et religieuses originales.
    Parfois intégrés à de riches tombes monumentales, les objets de jade appartenaient surtout à la sphère religieuse ; ils étaient associés à des points précis du paysage, à l’eau, aux rochers, aux stèles dressées ou au monde souterrain. De surcroît, certaines haches dites «carnacéennes«, repolies en Morbihan, ont circulé le long de la côte atlantique, accompagnant vraisemblablement la diffusion du « mégalithisme » et d’une partie de la mythologie du golfe du Morbihan.
    Le projet JADE 2 vise ainsi à détailler les différents systèmes idéels qui ont sous-tendu la circulation des jades à l’échelle continentale et à proposer des hypothèses interprétatives d’ordre social et historique, à partir d’analyses systématiques des artefacts et de l’étude soutenue des contextes de découverte, considérés comme hautement significatifs.



  • VALOBAB VALOrisation durable du BABeurre : bénéfices nutritionnels, intérêt fonctionnel dans les aliments et perception par le consommateur

    Les lipides laitiers présents dans le babeurre : un atout nutritionnel valorisable
    Le babeurre est un coproduit de l’industrie beurrière encore mal valorisé bien qu’il soit riche en certains lipides laitiers fonctionnels pouvant présenter des bénéfices nutritionnels. Le projet VALOBAB propose de développer des procédés pour concentrer ces lipides à partir du babeurre et du sérum de beurre et d’étudier leurs propriétés fonctionnelles et nutritionnelles.

    Valorisation du babeurre au travers de ses lipides polaires
    La nutrition joue un rôle majeur dans la prévention des maladies métaboliques et cardiovasculaires. De plus, les consommateurs ont, plus que jamais, la volonté de consommer de « bons aliments » associant plaisir et santé. Dans ce contexte, les lipides polaires sont des micro-constituants alimentaires importants largement utilisés dans l’industrie, notamment pour leur contribution à la texture plaisante des aliments. Les lécithines de soja et d’œuf sont les principales sources commerciales de phospholipides alors que les lipides polaires du lait ne sont que rarement utilisés. Ces derniers sont présents dans le lait sous forme de membrane des globules gras et contiennent des phospholipides mais aussi d’autres lipides polaires bioactifs, les sphingolipides, qui pourraient présenter un intérêt dans le cadre de la prévention des maladies métaboliques. Le babeurre est la source majeure de lipides polaires d’origine laitière.
    Le projet VALOBAB a pour objectifs de proposer des procédés durables permettant de concentrer les lipides polaires laitiers, d'évaluer la fonctionnalité de ces fractions lipidiques dans les aliments et de mettre en évidence leur intérêt en nutrition-santé chez l’homme dans une perspective de valorisation du babeurre.



  • GENETIC RAT Création de rats transgéniques pour étudier des polymorphismes humains prédisposant au tabagisme

    Rôle des altérations génétiques humaines dans la dependence tabagique
    On propose d’étudier des polymorphisms humains qui prédisposent au tabagisme. Ces alterations génétiques humaines seront introduites dans des modèles-animaux, et leur comportement sera étudié.

    On devra créer des rats transgéniques contenant ces polymorphisms humains, et les analyser.
    Le but premier de ce projet est de créer un nouveau modèle de rat transgénique exprimant l’a5SNP (Tga5SNP) ainsi qu’un rat ayant une invalidation du gène a5 (a5KO) à des fins de comparaison. Nous proposons d’utiliser la technologie de Zinc Finger Nucleases (ZFNs) qui induit des cassures des 2 brins d’ADN de manière séquence-spécifique lorsqu’ils sont injectés dans le noyau d’un embryon à une cellule. Ces cassures peuvent êtres réparés par recollage non homologue (induisant des modifications de la séquence, et donc des KO) ou par recombinaison homologue (conduisant à la création d’animaux avec une insertion de gène, si la séquence de ce gène a été injecté en même temps que les ZFNs).
    Nous allons ensuite évaluer leurs performances dans le meilleur modèle d’addiction à la nicotine : l’auto- administration intraveineuse de nicotine chez le rat. Après la caractérisation d’une modification comportementale chez ces rats transgéniques dans ce paradigme, nous voulons évaluer la contribution de voies neuronales spécifiques dans leur phénotype en leur faisant ré-exprimer la sous-unité a5 sauvage.



  • EpiCentr Contrôle épigénétique des fonctions du centromère : Le "code histone" du centromère.

    Décryptage du « code histone » du centromère des chromosomes.
    La compréhension des mécanismes qui gouvernent la fidélité de la transmission du patrimoine génétique lors de la division cellulaire est un enjeu majeur. Un défaut de fidélité de cette transmission conduit à la mort cellulaire ou à la transformation tumorale.

    Quels sont les mécanismes responsables de la fidélité de la transmission des chromosomes ?
    Lors de la division de la cellule, que ce soit au cours du développement embryonnaire ou lors du remplacement des cellules mortes de l’organisme adulte, les chromosomes sont répartis de façon équitable dans les deux cellules filles. Le contrôle de cette répartition est effectué par des machineries moléculaires localisées à un endroit particulier du chromosome appelé le centromère. Chez l’Homme, lors de la division cellulaire, les chromosomes prennent une forme caractéristique de « X ». Ces chromosomes sont composés de deux parties identiques (les bras du « X», appelés « chromatides sœurs ») reliées entre elles au niveau du point de jonction du « X » appelé « centromère ». Jusqu’à la division cellulaire, les chromatides sœurs sont maintenues jointives au niveau du centromère. Au moment de la division, les chromatides sœurs se séparent et sont réparties dans les cellules filles. Le contrôle de la jonction entre chromatides sœurs et le signal permettant leur séparation, ni trop tôt, ni trop tard, se situe au niveau du centromère. Des complexes moléculaires sont recrutés à cet endroit afin de s’assurer de la bonne cohésion entre chromatides sœurs, jusqu’au signal qui provoque la division de la cellule. Les mécanismes qui permettent de recruter ces complexes sont mal connus. L’ADN des chromosomes est enroulé autour de petites protéines appelées histones. Ces protéines subissent des modifications chimiques (acétylation, méthylation, etc.) à des positions particulières qui définissent un code appelé « code histone » ou « code épigénétique » et qui confèrent à certaines régions du chromosome des propriétés particulières. L’une de ces propriétés est de conférer au centromère la capacité à recruter les complexes moléculaires mentionnés ci-dessus. Notre laboratoire cherche à déchiffrer le « code histone » du centromère afin de comprendre son rôle dans la fidélité de la transmission des chromosomes.



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