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

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  • RIPOSTE Exploitation de la variabilité de la résistance quantiattive aux agents pathogènes pour l'amélioration de la tolérance aux maladies des espèces cultivées

    Résistance quantitative à Xanthomonas et amélioration des plantes
    Exploitation de la variabilité de la résistance quantitative aux agents pathogènes pour l'amélioration de la tolérance aux maladies des espèces cultivées

    Exploitation de la variabilité de la résistance quantitative aux agents pathogènes pour l'amélioration de la tolérance aux maladies des espèces cultivées
    En combinant les expertises de trois équipes de recherche publiques et d’un partenaire industriel ayant tous un intérêt commun dans l’identification de mécanismes de résistance et de promouvoir leur durabilité dans un contexte d’agroécosystème, ce projet exploitera la diversité génétique de la Résistance Quantitative (QDR, Quantitative Disease Resistance) pour identifier des sources possibles de tolérance à la maladie dans la plante modèle (Arabidopsis thaliana) et dans des plantes d’intérêt agronomique (Brassica, Piment et Tomate). Le projet est basé sur l’identification récente par les partenaires 1 et 2 du gène RKS1 par clonage positionnel et Genome Wide Association mapping d’un QTL majeur chez A. thaliana conférant la résistance à Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc), une bactérie pathogène infectant le
    système vasculaire des plantes et causant la pourriture noire, l’une des maladies les plus dévastatrices des Crucifères.
    Dans le WP1, des connaissances seront acquises sur l’intégration de RKS1dans les voies conduisant à la résistance déjà connues chez les plantes, et sur la caractérisation des voies régulant et régulées par, RKS1. L’élucidation des forces évolutives favorisant le maintien du polymorphisme de RKS1 dans les populations naturelles en (i) estimant les trade-offs coût/bénéfice selon une gamme d’intensités d’infection (WP2), et (ii) développant des modèles réalistes pour comprendre
    et prédire les dynamiques adaptatives des allèles de résistance dans les populations naturelles (WP3), permettra d’évaluer la pertinence du gène RKS1 (et d’autres gènes identifiés dans le WP1) pour des applications dans des espèces agronomiques. Finalement, RKS1 et d’autres gènes candidats seront ensuite directement testés et ce, à haut débit, et à
    travers une approche non OGM, pour leur valeur potentielle (allèles et orthologues) pour le contrôle des agents pathogènes dans la Tomate, le Piment et Brassica dans les programmes d’amélioration (WP4).



  • BLUE ENZYMES Découverte de nouvelles enzymes pour la valorisation de la biomasse algale

    Découverte de nouvelles enzymes pour la valorisation de la biomasse algale
    Les macroalgues représentent une énorme biomasse principalement constituées de polysaccharides qui diffèrent de ceux des plantes. En dépit de propriétés prometteuses, des produits à haute valeur ajoutée basés sur les poly- et oligo-saccharides d’algues restent rares. Le principal goulot d’étranglement pour le développement d’une bioéconomie bleue est le manque d’enzymes clivant ou modifiant spécifiquement les polysaccharides d’algues, permettant ainsi de contrôler leurs propriétés biologiques.

    Le challenge de la découverte d’enzymes pour la biotechnologie bleue
    Les enzymes commerciales proviennent essentiellement d’organismes terrestres qui dégradent la biomasse des plantes et sont donc inefficaces ou inactives sur la biomasse des algues. Bien que des enzymes spécifiques aient été découvertes ces dernières années (principalement grâce aux efforts de notre équipe), les voies de dégradation des polysaccharides d’algues restent largement inconnues. Les sources les plus pertinentes d’enzymes spécifiques sont les bactéries marines qui se nourrissent des macroalgues et donc qui effectuent naturellement le « cracking » de la biomasse algale. Parmi ces microorganismes, les flavobactéries marines sont reconnues comme les acteurs clé du recyclage des algues. Dans le contexte de l’émergence des biotechnologies bleues, le projet BLUE ENZYMES vise à découvrir de nouvelles enzymes de flavobactéries marines impliquées dans la bioconversion des polysaccharides d’algues.



  • METANEX La régulation métabolique de l’hypérexcitabilité neuronale: nouvelle stratégie du traitement de l’épilepsie.

    La correction du métabolisme cellulaire rend normale l'activité des neurones endomagés et donc pourrait devenir une stratégie thérapeutique pour le traitement des épilepsies.
    Plusieurs maladies neurologiques telles que les épilepsies et la maladie d’Alzheimer apparaissent suite à un défaut du métabolisme dans une région du cerveau. Nous avançons une hypothèse qu’une thérapie qui compense ce défaut doit être plus efficace que les thérapies « classique » car elle cible la cause plutôt que les conséquences.

    Les suppléments nutritifs naturels, pyruvate et corps cétonique, aident à réparer le défaut métabolique.
    Le cerveau consomme beaucoup d’énergie. La consommation augmente dans le cerveau endommagé. Si la nutrition n’est pas adéquate cela aggrave encore plus la défectuosité du cerveau en augmentant son besoin en substrats nutritifs. Ce cercle vicieux tourne et conduit vers le développement de la maladie. Au temps actuel plusieurs stratégies thérapeutiques, comme par exemple la restriction calorique et le régime cétogène, qui ciblent le métabolisme du cerveau ont démontré leur efficacité dans la prévention des maladies neurologiques. Un manque des connaissances sur les mécanismes de leur action empêche l’introduction des ces approches dans la clinique à l’échelle nationale. La compréhension de ces mécanismes est un des objectifs de ce projet. Nous avons enrichi la nourriture des souris malades avec des produits qui sont des aliments directs (substrats énergétiques) des cellules du cerveau. Nous avons obtenu une amélioration considérable de l’activité de leurs cerveaux ce qu’était démontré dans des expérimentations in vivo et in vitro.



  • CElectrON Couplage Electro-Oxydation et Nanofiltration pour le traitement d’effluents

    Les électrons au service du traitement de l’eau : un procédé vert pour les polluants émergents
    Traitement d’effluents chargés en polluants bioréfractaires, non éliminés par les méthodes conventionnelles, pour permettre un rejet sans danger dans les stations d’épuration

    Eliminer des résidus pharmaceutiques par filtration et électro-conversion en H2O et CO2
    D’une grande complexité, les eaux de rejet de l’industrie pharmaceutique peuvent contenir des micropolluants bio-réfractaires (antibiotiques, anti-inflammatoires, bétabloquants, etc.) difficiles à éliminer. Ces effluents ne peuvent pas être rejetés dans le milieu naturel et il existe, actuellement, un manque de technologies compatibles et fiables pour les traiter et les recycler en évitant le gaspillage d’eau associé. Un rejet dans le réseau des eaux usés pourrait perturber le fonctionnement des stations d’épuration.
    Le projet CElectrON vise à contribuer à la gestion durable de l’eau, à travers le développement d’une technologie innovante basée sur le couplage entre un procédé de séparation membranaire, la nanofiltration, et un procédé d’oxydation avancée, le procédé électro-Fenton. Cette technologie « one-pot » permettra d’assurer le traitement et le recyclage de l’eau dans les procédés industriels. La nanofiltration permettra de confiner les micropolluants et leurs sous-produits intermédiaires pendant que le procédé électrochimique électro-Fenton contribuera à leur minéralisation en espèces simples, l’eau, le CO2 et de petits acides organiques non toxiques tels que l’acide acétique par exemple. En cas de succès de ce projet, il serait très facilement envisageable de développer cette technologie de couplage pour d’autres cas de traitement à la source d’eaux usées présentant un caractère organique persistant (autres effluents industriels, effluents hospitaliers et agricoles de faible débit, etc.).



  • AGIR Assimilation et intégration des observations Géodésiques dans la modélisation de la Rupture sismique en zone de subduction.

    Apport des observations Géodésiques intégrées dans la modélisation de la rupture sismique en zone de subduction
    Le séisme survenu au Japon en 2011 (Tohoku M9) a provoqué un retentissement majeur chez les sismologues, montrant qu’ils n’avaient pas anticipé correctement ce scénario extrême. L’échec d’aujourd’hui est dû à la rareté de ces séismes. Aujourd’hui, l’accumulation de mesures inter-sismiques (avant rupture) ouvre de nouvelles perspectives. Nous proposons de tirer parti de ces mesures interprétables en termes de mécanisme de chargement de la zone d’interface entre les plaques tectoniques.

    Est-ce que la carte de couplage inter-sismique déduite des mesures géodésiques inter-sismiques permet d’estimer correctement la future zone de rupture et ses caractérisiques ?
    Un séisme se produit à la fin d’un processus répétitif appelé « cycle sismique ». Pendant une longue durée appelée période inter-sismique, la contrainte augmente sur la limite de plaque avant de finalement conduire à sa rupture, produisant alors un méga-séisme de subduction. Aujourd’hui, grâce aux stations GPS permanentes installées sur les marges de subduction, on mesure la déformation de surface terrestre associée au lent chargement de l’interface bloquée en profondeur préliminaire à la rupture. Cette observation peut potentiellement être utilisée pour estimer à l’avance la distribution d’un paramètre physique déterminant : la chute de contrainte du futur séisme. À partir de cette estimation, on pourrait parvenir à calculer des scénarios de rupture, et aider à réduire les risques de tsunami et de mouvements forts associés.
    Le premier objectif du projet est d’appliquer cette méthode à un endroit où une séisme a eu lieu (le séisme du Chili de 2010, Mw8.8), pour permettre la comparaison entre la prédiction aveugle de la méthode et les caractéristiques connues du tremblement de terre. Des recherches approfondies seront menées pour comprendre et quantifier les limites de l’approche, en travaillant spécifiquement sur la façon de modéliser le couplage inter-sismique, sur la définition des barrières et sur la façon dont on peut les caractériser.
    Le second objectif est d’exporter la méthode à d’autres endroits du monde où elle peut être utilisée pour anticiper de futurs séismes : il s’agit des « vides sismiques » identifiés au Chili et au Japon.
    Enfin, un dernier objectif est de contribuer à un grand défi sismologique actuel : L’inversion dynamique. Dans le cadre de ce projet, nous proposons de modifier l’algorithme d’inversion pour introduire la distribution de chute de contrainte comme a priori, réduisant le nombre de paramètres inversés et augmentant la robustesse des résultats.



  • SYMNALING Signalisation symbiotique : mécanismes d’ activation et spécificité dans la transduction des signaux Myc et Nod

    Compréhension des mécanismes de signalisation par lesquels les légumineuses forment des associations bénéfiques avec des bactéries et des champignons mycorhiziens.
    Le développement des associations à bénéfice réciproque entre les légumineuses et, soit les bactéries du genre Rhizobia, soit des champignons mycorhiziens à arbuscules dépendent d’une signalisation chimique entre les plantes et les microorganismes. L’objectif du projet est de comprendre les mécanismes par lesquels ces signaux conduisent à une activation spécifique de la réponse des plantes.

    Les complexes symbiotiques et leur activation lors des réponses symbiotiques
    Les endosymbioses racinaires d’intérêt agronomique entre les légumineuses et les rhizobia ou les champignons endomycorhiziens à arbuscules (AM) s’établissent après un échange de signaux moléculaires entre les plantes et leurs symbiontes microbiens. Les lipochitooligosaccharides (LCOs) sont les signaux clés produits par les Rhizobia (les facteurs Nod) qui stimulent la voie symbiotique commune (la CSP), nécessaire à la mise en place des deux symbioses (nodulation et mycorhization). Récemment, il a été montré qu’un champignon AM produit des signaux de nature similaire (les Myc LCOs) qui stimulent la mycorhization. Côté plantes, il a été montré que trois récepteurs sont requis pour la modulation, la mycorhization et les réponses aux LCOs. De plus, des protéines ont été identifiées comme interacteurs de ces récepteurs et pourraient être impliquées dans la régulation des réponses symbiotiques. En utilisant la plante modèle, Medicago truncatula, le projet vise à comprendre la composition et le rôle des complexes protéiques entre les récepteurs symbiotiques et leurs interacteurs ;
    Le projet est divisé en deux parties avec les objectifs suivants :
    - Identifier et caractériser les protéines clés qui interagissent avec les récepteurs symbiotiques et qui sont requis pour les réponses aux facteurs Nod et Myc LCO.
    - Identifier les modifications dans les complexes des récepteurs symbiotiques qui conduisent à la régulation des réponses communes ou spécifiques en réponses aux facteus Nod et Myc LCO et à la nodulation et/ou la mycorhization.



  • ILERE Initiatives locales et exclusion des résidents étrangers. Comparaison France-Japon.

    Initiatives locales et exclusion des résidents étrangers. Comparaison France-Japon
    Examiner comment les réflexions sur la santé sociale et sur le care peuvent prendre en compte le risque d’exclusion des résidents étrangers ou d’origine étrangère, et assurer leur participation à la définition d’un bien-vivre ensemble local.
    Identifier la reconfiguration des liens entre citoyenneté, nationalité et localité, et les droits qui en émergent.
    Mettre en perspective les apports, mais aussi les limites éventuelles, d’une démocratie participative, et délibérative de co-construction.

    Le poids croissant du local dans la protection et la reconnaissance sociale des résidents étrangers et d’origine étrangère
    Ce projet de recherche s’intéresse au rôle joué par les citoyens, les associations et les autorités locales dans la recherche et l’expérimentation de nouvelles initiatives visant à maintenir et à repenser le lien social. Trois types d’objectifs sont plus explicitement visés (NB : les produits finaux de la recherche seront présentés dans la partie 3.2 du projet relative à la description des travaux par tâches) :
    - Un objectif d’innovation méthodologique consistant à fertiliser la réflexion sur les initiatives à l’égard des étrangers, à l’aide de la théorie du care et des réflexions sur la santé sociale et ses indicateurs.
    - Identifier la reconfiguration des liens entre citoyenneté, nationalité et localité, et les droits nouveaux qui en émergent.
    - Mettre en perspective les apports, mais aussi les limites éventuelles, d’une démocratie participative, et délibérative de co-construction, du bien-vivre ensemble avec les résidents étrangers.




  • CYANOPROTECT L’Orange Carotenoid Protein : une protéine photoactive impliquée dans la photoprotection chez les cyanobactéries

    Une protéine photoactive impliquée dans la photoprotection chez les cyanobactéries.
    CYANOPROTECT: Étude sur le photocycle et le mécanisme d’action de l’Orange Carotenoid Protein, qui est une protéine photoactive attachant une molécule de caroténoïde et qui est impliquée dans un mécanisme de photoprotection chez les cyanobactéries.

    Objectifs de CYANOPROTECT
    L’ambition de ce projet est de créer un réseau multi-disciplinaire et international de laboratoires de tout premier rang mondial capable de résoudre le mécanisme de photoprotection chez les cyanobactéries, d’élucider le photocycle d’une nouvelle protéine photoactive et de comprendre plus profondément le rôle de la protéine dans les caractéristiques spectrales des caroténoïdes.
    En présence d’un excès de lumière, pour éviter les lésions photo-oxydatives, les organismes photosynthétiques dissipent une part de l’énergie qu’ils collectent sous forme de chaleur. Ce processus a été étudié en détail chez les plantes, mais est encore largement mal connu chez les cyanobactéries. Il n’a en effet été découvert que très récemment et son mécanisme doit être élucidé. Les éléments clé de ce mécanisme sont : le phycobilisome (l’antenne cyanobactérienne) ; l’OCP, une protéine photoactive avec un photocycle inconnu, qui attache une molécule de carotenoïde, qui est le détecteur de la forte lumière et l’inducteur de la dissipation thermale de l’énergie et la FRP, une protéine nécessaire pour diminuer la dissipation thermale. Nos principaux objectifs sont d’élucider 1) les composants du phycobilisome impliqués dans la photoprotection, 2) la nature du « quencher » d’énergie, 3) les interactions entre les différents éléments impliqués : OCP, phycobilisome et FRP.
    L'OCP sera aussi utilisée comme une protéine modèle pour étudier comment les protéines influencent les propriétés électroniques des caroténoïdes. L'OCP est un modèle idéal pour mener à bien un tel projet, car c'est une protéine soluble qui ne lie qu'un seul caroténoïde, et qui peut être aisément génétiquement modifiée dans Synechocystis 6803, l'organisme concerné par ce projet.
    Ce projet présente aussi un intérêt d'application majeur. En effet, la connaissance et les souches qui vont résulter de notre travail pourraient permettre une meilleure optimisation de la production de biomasse par les cyanobactéries.



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