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

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  • ASAWoO Supervision Adaptative de Liens Avatar/Objet pour le Web des Objets

    ASAWoO : Supervision Adaptative de Liens Avatar/objet pour le Web des Objets
    Le Web des objets vise à interconnecter les objets connectés au réseau à l'aide des standards du Web. Cependant, les langages et protocoles classiques du Web ne sont pas adaptés à ces objets connectés. Il y a également au niveau des usages un besoin émergent de services pertinents reposant sur des objets interopérables. Le projet ASAWoO met en avant des communautés d'avatars pour réaliser des applications collaboratives impliquant des objets connectés sur les Web des services.

    Le but de ce projet est de concevoir et de réaliser une architecture WoT globale à laquelle les utilisateurs connecteront leurs objets connectés et déploieront leurs applications WoT.
    Notre architecture sera conçue pour vérifier les propriétés suivantes :

    - passage à l'échelle : Notre infrastructure sera conçue pour être déployée dans des environnements hétérogènes, de la maison intelligente à la grande organisation, mais aussi en environnement extérieur. Ainsi, elle doit être flexible pour pouvoir se déployer sur un nombre important et changeant d'objets.
    Elle doit pouvoir répondre à des changements dynamiques grâce à des techniques de déploiement adaptatives sur le cloud, réplicable de cloud à cloud et capable de répartir la charge sur plusieurs instances de cloud. De plus, les modules d'applications seront déployables sur les objets, selon les ressources que ceux-ci fourniront.
    - portabilité : les modules des applications seront décrits sémantiquement, pour être déployables sur différents types d'objets, et les applications WoT seront disponibles à partir de simples clients Web.
    - tolérance aux déconnexions : en déplacement, les objets peuvent se déconnecter de l'architecture. Des protocoles de routage tolérants aux disruptions devront être développés pour utiliser la connectivité au mieux et maximiser la disponibilité de l'architecture.

    - green IT : la minimisation de la consommation d'énergie sur les objets est un problème critique.
    Il est nécessaire pour cela de mettre en œuvre des mécanismes d'économie d'énergie au niveau applicatif également, en particulier au niveau de l'infrastructure cloud.

    - gestion de la vie privée : des informations confidentielles sont échangées par les objets. Les aspects vie privée doivent être pris en compte et intégrés dans l'architecture du projet.



  • EPIGENOME Formation, dynamics and epigenetic functions of 5-hydroxymethylcytosine residues in DNA.

    Étude des mécanismes moléculaires de la régulation épigénétique
    Etude du rôle des protéines TET et des enzymes impliquées dans la réparation de l’ADN sur la formation et la dynamique des marqueurs chimiques présents sur l'ADN tels que 5-méthylcytosines et 5-hydroxyméthylcytosines. Implications pour la reprogrammation épigénétique vers la pluripotence et les modifications épigénétiques dans le cancer.

    La compréhension des mécanismes de déméthylation active de l'ADN
    Ce projet vise à étudier la fonction des 5-hydroxyméthylcytosines (5hmC) dans les changements épigénétiques et l’instabilité génétique. Nos objectifs seront structurés en 4 tâches : i) Rôle des protéines TET2, du stress oxydatif et des enzymes impliquées dans la réparation de l’ADN sur la formation et la dynamique des 5-hmC dans l’ADN. Ainsi, cette étude pourra donner des idées sur la nature des mécanismes moléculaires intervenant dans la déméthylation active restant encore peu comprise ; ii) Identifier et caractériser les protéines humaines interagissant spécifiquement avec les 5-hmC. Cette étude permettra de cartographier les protéines interagissant avec les 5hmc et de définir les mécanismes de réparation de l’ADN impliqués ; iii) Etudier le rôle des protéines TET et des 5-hmC sur l’instabilité génétique et la réparation d’ADN. Cette étude pourra ainsi expliquer pourquoi les mutations tet2 sont trouvées dans de nombreuses hémopathies ; iv) Etudier le rôle des protéines TET sur l’expression génique dans les lignées cellulaires humaines en particulier les cellules ES humaine. Le contrôle épigénétique dans ces lignées est d’un intérêt crucial puisque récemment, la protéine AID intervenant dans la déamination des cytosines a été impliquée dans la reprogrammation vers la pluripotence via des processus de déméthylation.



  • VISAFIX Instabilité fonctionnelle durant la fixation oculaire : conséquences motrices et perceptives

    Jamais au repos : La dynamique des mouvements oculaires de fixation
    VISAFIX avait comme objectif d'étudier chez l'homme et chez le singe le contrôle et le rôle fonctionnel des mouvements miniatures des yeux pendant que l'on fixe une scène visuelle.

    La fixation oculaire : du bruit ou un mouvement contrôlé ?
    L’exploration oculaire d’une scène visuelle est un processus dynamique qui implique des mouvements oculaires rapides d’amplitude très variée. Même pendant la fixation d’une portion limitée de la scène, des microsaccades sont produites qui partagent beaucoup des propriétés des plus grandes. Ces mouvements miniatures ont pendant longtemps été considérés comme le résultat d’une activité stochastique dans le système oculomoteur. Plus récemment, il est apparu au niveau moteur qu’en fait saccades et microsaccades sont des mouvements dont l’amplitude et la direction sont contrôlées, selon de processus communs d’ajustement. Cependant, cette conception ne prenait pas en compte le rôle des processus visuels qui afférent au système oculomoteur. VISAFIX visait à mieux comprendre quelles sont ces signaux visuelles qui guident ces mouvements oculaires, leur impact sur les mécanismes corticaux de la perception visuelle et enfin leur substrat neuronal au niveau du tronc cérébral. Cette recherche a des conséquences importantes pour notre compréhension sur la nature de l’exploration visuelle où bruit, fluctuations stochastiques et informations pertinentes influent le comportement dans des proportions variables.



  • 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.



  • MotorLanguageLearning Un outil moteur pour l'apprentissage linguistique

    Un outil moteur pour l'apprentissage des langues
    L’idée d'une structure rigide du cerveau adulte a été remise en question. Les neurosciences ont établi que les structures cérébrales actives pendant un entraînement se développent tout au long de l’apprentissage et reviennent à la ligne de base par la suite, ce qui reflète les «travaux en cours» dans les territoires cérébraux impliqués. Mon hypothèse principale est que d'autres fonctions, tant qu'elles reposent sur l'activité des mêmes territoires, peuvent profiter de ces «travaux en cours».

    Bénéfices de la plasticité induite par l'utilisation d'outils sur les circuits sensorimoteurs pour les habiletés langagières
    Ce projet, vise a' exploiter la plasticité induite par l'apprentissage sensorimoteur sur le réseau cerebrale partagé avec les fonctions linguistiques afin de générer des bénéfices ultérieurs pour l'apprentissage des langues.
    Objectif 1: Déterminer la dynamique temporelle de la plasticité fonctionnelle et structurale induite par l'apprentissage moteur de l'utilisation d'un outil mécanique, sur les aires sensorimotrices. L'objectif principal est de valider l'entrainement sensorimoteur approprié, pour mettre en évidence le chevauchement anatomique entre l'utilisation de l'outil et le traitement du langage. Nous identifierons la dynamique temporelle de la plasticité cérébrale induite en apprenant à utiliser un outil, dans des régions du cerveau connues pour être également impliquées dans des tâches langagières (cortex moteur, cortex prémoteur ventral, lobule pariétal inférieur et ganglions de la base).
    Objectif 2: Identifier le moment le plus efficace pour mettre en œuvre l'apprentissage des langues le long de la dynamique temporelle de la plasticité induite par l'entrainement sensorimoteur avec un outil. Les principaux objectifs sont de démontrer les avantages comportementaux pour le langage induits par l'entraînement sensorimoteur et de déterminer le couplage temporel le plus efficace entre apprentissage moteur et linguistique le long de la dynamique de la plasticité révélée par l'Objectif 1.
    Objectif 3: Relier systématiquement les changements plastiques locaux induits par l'entrainement sensorimoteur avec l'outil, aux bénéfices mesurés sur les différents processus linguistiques.



  • IMOLABS Molecules interstellaires : spectroscopie et synthèse en laboratoire

    Molécules interstellaires : spectroscopie et synthèse au laboratoire et dans l'espace
    Depuis la détection des toutes premières molécules dans le milieu interstellaire, les progrès dans la compréhension des voies de formation et desctruction des molécules ont été étroitement couplés avec les avancées en spectroscopie de laboratoire et dans les techniques de synthèse. Ce projet rassemble des experts en chimie, physique moléculaire, instrumentation et astrophysique pour poursuivre l'explroation de la chimie dans le milieu interstellaire.

    Astrochimie : du laboratoire a l'espace
    L'astrochimie entre dans un âge d'or, grâce à l'augmentation de la sensibilité des détecteurs, de leur bande passante ainsi que de la surface des télescopes. L'analyse des spectres ascronomique, qui conduit éventuellement à la détection de nouvelles molécules, est néanmoins rendue dfficile par la connaissance imparfaite des spectres des molécules, qu'elles soient stables ou réactives. Le manque de compréhension des chemins de formation des molécules est un second point clé, qui explique le faible taux de succès des recherche de nouvelles molécules. Ce programme interdisciplinaire a pour but de progresser sur ces points en développant conjointement : i) de nouvelles techniques augmentant la sensibilité de la spectroscopie au laboratoire, ii) de nouvelles méthodes de production des molécules, et iii) la modélisation astrophysique et l'analyse des données d'observation.
    Les objectifs du projet sont la détection de nouveaux composés interstellaires, en particulier de nouveaux radicaux comme CH2OH et des composés azotés de la famille des nitriles et isonitriles. Un deuxième aspect est l'amélioration des instruments de spectroscopie par l'automatisation, l'augmentation de la vitesse de balayage, l'accroissement de la gamme de fréquence et la détection hétérodyne.



  • RESPITASK Contribution des canaux K+ TASK à la chémosensibilté centrale de l'activité respiratoire

    Adaptation de la respiration à l'hypercapnie et à l'hypoxémie
    L'adaptation de la respiration aux changements des niveaux de CO2 et d’O2 dans le sang nécessite des senseurs chimiques dont la nature exacte est encore inconnue. Les canaux potassiques de la famille TASK qui sont sensibles au pH et à l'oxygène et qui sont localisés dans des neurones spécifiques sont de bons candidats qui seront testés au moyen de souris génétiquement modifiées.

    Chémosensibilité de la respiration
    L’activité respiratoire est élaborée par un réseau neuronal composé de plusieurs groupes de neurones respiratoires situés dans le tronc cérébral. Ce réseau distribue une commande respiratoire rythmique aux motoneurones qui mobilisent la musculature des voies aériennes supérieures et celle du soufflet thoracique. Ll’activité ventilatoire de base est en permanence ajustée pour répondre aux besoins métaboliques de l’organisme. Des neurones spécialisés détectent les variations de pression partielle en dioxygène (O2) ou en dioxyde de carbone (CO2). Ces neurones chémosensibles sont localisés dans le système nerveux périphérique et central et sont capables de modifier l’activité produite par le réseau respiratoire. La sensibilité à l’O2 est attribuée en grande partie aux corps carotidiens responsables de l’arc chémoréflexe périphérique. A l’inverse, la détection des variations de CO2 ou de la concentration en ions H+ est principalement assurée par plusieurs groupes de neurones chémosensibles du tronc cérébral.
    Des anomalies de la chémosensibilité centrale sont responsables de nombreuses pathologies respiratoires, comme la détresse respiratoire sous médicaments ou anesthésie, le syndrome des apnées obstructives du sommeil ou encore l’hypoventilation alvéolaire centrale congénitale. Pourtant, les mécanismes cellulaires et moléculaires de la chémosensibilité sont encore mal connus. Plusieurs «détecteurs« d’O2 et de CO2/pH ont été proposés dont plusieurs membres de la famille des canaux potassiques. Les canaux TASK1, TASK2 et TASK3 sont de bons candidats en raison de leurs propriétés biophysiques et de leur localisation. Les objectifs du projet sont de caractériser leurs rôles dans l’adaptation de la respiration au cours de changements des niveaux d’O2 et de CO2/pH. Des souris génétiquement modifiées sont utilisées pour analyser les effets respiratoires induits par la délétion des gènes codant pour ces canaux.



  • AGRI-ELEC Conception basée sur la connaissance de piles à combustible microbiennes pour la production d'électricité à partir de déchets des filières agricole et forestière

    Produire de l’électricité à partir de résidus agricoles et forestiers
    From waste to power : transformer directement en énergie électrique l’énergie chimique contenue dans des déchets devient possible grâce à la technologie des piles à combustible microbiennes.

    Des microorganismes qui catalysent les réactions électrochimiques
    Le principe d’une pile à combustible repose sur deux électrodes : une anode qui assure l’oxydation du combustible et injecte les électrons produits dans le circuit externe et une cathode qui boucle le circuit, le plus souvent en réalisant la réduction de l’oxygène. L’intensité du courant qui traverse le circuit externe dépend de l’efficacité des catalyseurs qui accélèrent chacune des réactions d’électrode. Il a été découvert au début des années 2000 que certains micro-organismes sont capables de former à la surface des électrodes des biofilms qui catalysent les réactions électrochimiques et, en particulier, l’oxydation de très nombreuses matières organiques (acétates, sucres, alcools, acides gras volatils…). C’est un saut scientifique majeur qui ouvre des applications très prometteuses car il est devient alors possible d’exploiter comme combustible une grande variété de sources de matière organique renouvelables telles que les résidus agricoles et forestiers. Grâce à la technologie des piles à combustible microbiennes (PCM) l’énergie chimique contenue dans ces résidus peut être transformée directement en électricité.



  • Neurorelaps Identification et manipulation sélective des microcircuits neuronaux impliqués dans la rechute des comportements pathologiques de peur et d'addiction.

    Comprendre, pour prévenir, la rechute des comportements d’addiction aux drogues et de peur pathologique (stress post-traumatique).
    L’addiction aux drogues et les désordres anxieux, dont le stress post-traumatique, constituent deux enjeux majeurs de santé publique. Ces deux psychopathologies se caractérisent par un risqué élevé de rechute même après des rémissions de relative longue durée. Ce profil suggère une réorganisation qualitative des réseaux neuronaux traitant les stimuli en lien avec la drogue et le traumatisme. Néanmoins, cet aspect fait l’objet de très peu d’études.

    Des outils adaptés pour une étude des réorganisations neuronales impliquées dans la rechute des comportements d’addiction et de peur pathologique.
    Le caractère récurrent de l’addiction aux drogues et du stress post-traumatique pourrait dépendre de deux processus biologiques majeurs : 1. une modification à long terme de l’expression de protéines spécifiques qui provoquerait un changement quantitative du statut fonctionnel des neurones et de leur capacité à traiter les stimuli liés à la drogue ou au traumatisme, 2. une réorganisation qualitative des circuits neuronaux cérébraux traitant ces stimuli. Ces deux processus ne sont pas mutuellement exclusifs, mais il est particulièrement important d’évaluer le poids relatif des deux mécanismes afin de développer des stratégies thérapeutiques efficaces pour ces désordres comportementaux. Si l’étude des modifications d’expression protéique a fait l’objet de nombreuses études, très peu de travaux ont porté sur la réorganisation qualitative des réseaux neuronaux. Une des principales raisons est probablement d’ordre technologique. L'étude de la réorganisation des réseaux neuronaux implique l’analyse simultanée de l’activité électrophysiologique dans plusieurs neurones et régions cérébrales, chez l’animal se comportant. Il s’agit de l’une des techniques les plus complexes en Neuroscience. De plus, elle doit être couplée avec des modèles comportementaux qui, comme dans le cas de l’addiction, sont particulièrement difficiles à mettre en œuvre. Il n’y a pratiquement aucun laboratoire aujourd’hui qui réunisse les compétences conceptuelles et technologiques nécessaires. De plus, l’expertise complémentaire des deux principaux investigateurs, l’un pour l’addiction, l’autre pour le stress post-traumatique, constitue une valeur ajoutée. Très rarement addiction et stress post-traumatique ont été comparés. Or tous deux mettent en jeu des processus mnésiques et présentent un caractère récurrent. Une étude comparative de ces deux pathologies doit permettre de mieux cerner les mécanismes de leur dimension commune (la rechute) qui constitue l’enjeu clinique majeur.



  • CHWWEPS CarboHydrate from Waste Water to ExoPolySaccharide : Valorisation des carbohydrates des déchets et effluents aqueux pour la production de polysaccharides d'interet commercial.

    ExoPolySaccharides à partir des Carbohydrates présents dans les eaux usées
    Valorisation des carbohydrates des déchets et effluents aqueux, difficiles à valoriser, pour la production d’exopolysaccharides d'intérêt commercial & industriel. Sur un concept d’économie circulaire, l’objectif est de développer la chaine complète de production de ces polysaccharides et de définir leurs utilisations potentielles en industrie, en particulier dans le traitement des eaux.

    Valorisation de sous-produits ou effluents via la production de polymères d’intérêt commercial tels que les alginates.
    L’épuisement des ressources fossiles dans une économie dépendante du carbone conduit à une pression croissante sur les ressources de carbone biologique (renouvelables) pour des applications alimentaires et non-alimentaires. Par ailleurs, la quantité de déchets produits par les sociétés ne cesse d’augmenter. Une économie biosourcée durable nécessite la mise en place d’une stratégie visant le « zéro déchet », c’est-à-dire, basée sur la récupération de toute la valeur intrinsèque présente dans les déchets et effluents avant leur rejet (après traitement) en milieu naturel. Des chaînes de production véritablement durables, ne peuvent se limiter à remplacer le carbone d’origine fossile par du carbone biosourcé dans des schémas de production linéaires, mais à l’inverse, doivent développer des procédés de production avec une approche multi cyclique de l’utilisation du carbone biologique. Ceci est un élément clé du projet CHWWEPS. Les sous-produits et effluents envisagés dans le projet contiennent des mélanges hétérogènes de carbohydrates macromoléculaires (tels que cellulose et amidon) en présence d’autres sources de carbone (graisses et protéines) et de contaminants inorganiques. Ils seront tout d’abord hydrolysés pour rendre accessibles les sucres monomériques. Ces hydrolysats seront par la suite utilisés comme source de carbone pour la production microbienne d’exopolysaccharides (EPS). Les EPS produits seront utilisés comme coagulant/floculant dans des étapes de décantation primaire ou clarification tertiaire dans le traitement des eaux résiduaires. Des voies de valorisation à plus haute valeur ajoutée sont aussi envisagées. Une étude technico économique et environnementale sera réalisée pour évaluer les voies de valorisation des stratégies développées.



  • OMRP Polymérisation radicalaire contrôlée par voie organométallique

    OMRP
    Polymérisation radicalaire contrôlée de monomères peu réactifs par voie organométallique

    Enjeux et objectifs
    Le projet a quatre objectifs: (1) étendre l’utilité de la polymérisation radicalaire par voie organométallique au contrôle de monomère peux réactifs tels les alpha-oléfines et les éthers de vinyles ; (2) développer une compréhension générale des critères favorisant un piégeage réversible de radicaux par rapport au transfert d’atome d’hydrogène conduisant à la catalyse de transfert de chaine; (3) explorer et confirmer le nouveau concept d’activation d’alcènes vis-à-vis de l’addition radicalaire par coordination à un acide de Lewis ; (4) appliquer le concept de l’activation d’alcènes à la cyclisation efficace de bromoalcènes. L’objectif 1 représent un challenge important, avec comme obstacle majeur les liaisons fortes engendrées par les radicaux actifs et par leur tendance à donner lieu à des processus de transfert d’atome d’hydrogène. L’affaiblissement des liaisons métal-carbone par la sélection de métaux qui donnent lieu naturellement à des liaisons faibles avec des groupements alkyles et l’ingénierie de la sphère de coordination devrait nous permettre de franchir cet obstacle. La preuve de concept a déjà été obtenue par l’équipe avec son travail récent. Comme objectif technique, nous souhaitons accéder à des matériaux polymères avec architecture complexe et élaborée contenant à la fois des monomères réactifs et d’autres peu réactifs.



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